CN113397661B - 一种腹腔穿刺定位导航系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种腹腔穿刺定位导航系统，包括，圆弧轨道，所述圆弧轨道两侧下端设有定位板，所述定位板设有固定装置，所述圆弧轨道内部设有滑槽，所述滑槽内部设有卡块，所述滑槽内部设有滑块，所述滑块下端侧部设有与所述卡块配合的卡槽，所述滑块下端固定连接有定位装置，所述定位装置下端通过磁铁连接有金属标定物。有益效果：将患者的腹腔内部情况进行扫描，并将扫描数据传输至MIMICS系统内，通过MIMICS系统建立患者腹腔情况的3D模型，并可通过建立的模型制定穿刺位置及穿刺角度，医生可根据制定的方案在患者皮肤上通过定位标记确定穿刺位置及穿刺角度，克服了B超和CT影像实用性较差的问题。

Description

一种腹腔穿刺定位导航系统
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体为一种腹腔穿刺定位导航系统。
背景技术
临床上常用B超或CT对穿刺位置和穿刺针进行实时监测，但是B超或CT实时监测存在一些问题，B超：位置较深，肥胖、腹腔胀气、胃肠道积气较多等情况可干扰B超检查，B超定位穿刺的准确性会受到限制。CT：CT的图像清晰，穿刺定位的准确性较高，通过横断位图像及三维重建可对脓腔进行全面立体的认识，如果每一台穿刺手术配备一个CT影像仪，成本较高，实用性较差。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种腹腔穿刺定位导航系统，解决了B超定位穿刺的准确性较差、CT影像仪进行穿刺定位的成本较高和实用性较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种腹腔穿刺定位导航装置，包括，圆弧轨道，所述圆弧轨道两侧下端设有定位板，所述定位板设有固定装置，所述圆弧轨道内部设有滑槽，所述滑槽内部设有卡块，所述滑槽内部设有滑块，所述滑块下端侧部设有与所述卡块配合的卡槽，所述滑块下端固定连接有定位装置，所述定位装置下端通过磁铁连接有金属标定物。
进一步地，所述固定装置包括外壳体，所述外壳体为U型板，所述外壳体通过螺纹连接有定位杆，所述定位杆与定位板通过螺纹连接，所述外壳体下端设有螺纹孔，所述螺纹孔内通过螺纹连接有一螺纹杆，所述螺纹杆下端设有手柄，所述螺纹杆上端设有垫片。
进一步地，所述定位装置包括第一圆弧板、第二圆弧板、第三圆弧板，所述第一圆弧板与滑块固定连接，所述第三圆弧板顶端与第一圆弧板内侧通过立柱连接，所述第二圆弧板中间设有限位孔，所述第二圆弧板设于第一圆弧板和第三圆弧板之间，所述限位孔与立柱配合连接，所述第二圆弧板下侧面设有三个定位立杆，所述定位立杆靠近第二圆弧板的一端通过轴承连接有旋转机构。
进一步地，所述三个定位立杆之间的距离均为120°。
进一步地，所述旋转机构包括中心轮，行星架，行星轮，所述中心轮通过连杆与第三圆弧板固定连接，所述行星架和中心轮之间设有三个行星轮，所述三个行星轮分别和三个定位立杆通过轴承连接，所述行星架上侧设有挡板。
进一步地，所述定位立杆下端通过螺纹连接安置杆，所述安置杆下端设有磁铁，所述磁铁连接有金属标定物。
一种腹腔穿刺定位导航方法，
S1、将腹腔穿刺定位装置通过固定装置固定于病床上，通过腹腔穿刺定位装置将金属标定物设置于患者正腹面或者侧腹面，在设置金属标定物时可通过调节定位板相对于外壳体的高度和安置杆下端与定位杆之间的距离，调整金属标定物两两之间的距离，使其两两相距10cm-15cm；
S2、金属标定物安置好后，将腹腔穿刺定位装置从床上取下，通过CT对患者的腹腔位置进行扫描；
S3、CT扫描的患者的腹腔信息通过数据线传输至MIMICS系统内，对患者的腹腔情况进行三维重建，金属标定物的位置在虚拟建模中显示，为医生提供参考点；
S4、围绕金属标定物设计穿刺计划，准确测量出穿刺点到金属标定物的距离、角度、深度；
S5、分别以患者身体上设置的金属标定物为圆心，并以穿刺点到此金属标定物的距离做半径，绘制圆弧，圆弧的交点即为穿刺点，并通过此穿刺点进行穿刺。
一种腹腔穿刺定位导航装置的制造方法，
S1、将圆弧轨道、定位板、滑块、第一圆弧板、第二圆弧板、第三圆弧板的数据传输至3D打印设备上，第二圆弧板下侧面设有三个标记，三个标记之间两两相距120°，并将此数据同时传输至3D打印机上，通过3D打印机将上传的数据进行打印；
S2、将外壳体、定位杆、螺纹杆及手柄的数据传输至3D打印机上，并通过3D打印机打印；
S3、将定位立杆分为上下两段，上段的长度为下段长度的1/3,将此数据和安置杆的数据传输至3D打印机上，并通过3D打印机将此数据进行打印；
S4、将旋转装置包括的中心轮、行星轮、行星架、连杆的数据传输至3D打印机上，并通过3D打印机进行打印，并将中心轮、行星轮、行星架进行组装；
S5、定位杆通过螺纹将定位板和外壳体连接，螺纹杆旋入外壳体下端设有的螺纹孔内，将三个定位立杆的上段分别与第二壳体下侧设有的三个标记通过固定胶粘连，定位立杆上段的下端与轴承内圈通过固定胶粘连，将轴承安装于行星轮内部，连杆两端分别与中心轮和第三圆弧板通过固定胶粘连，定位立杆下段通过固定胶与轴承内圈粘连；
S6、安置杆下端中心位置镶嵌磁铁，并将安置杆旋入定位立杆下端。
本发明与现有技术相比具备以下有益效果：将患者的腹腔内部情况进行扫描，并将扫描数据传输至MIMICS系统内，通过MIMICS系统建立患者腹腔情况的3D模型，并可通过建立的模型制定穿刺位置及穿刺角度，医生可根据制定的方案在患者皮肤上通过定位标记确定穿刺位置及穿刺角度，手术中，根据定位标记显示的数据进行腹腔穿刺，既可保证穿刺位置和角度正确，也克服了B超和CT影像实用性较差的问题；本发明所述的腹腔穿刺定位导航装置可将金属标定物根据需要放置于患者腹腔皮肤上，可保证三个金属标定物形成的三角形为等边三角形，方便医生对穿刺点位和穿刺角度的规划，医生使用做弧的方法可通过金属标定物对穿刺点进行确定，可保证穿刺点位和角度准确；本发明的安置杆可相对于定位立杆移动，可调节金属标定物两两之间的距离，适用范围较广，也可帮助医生更好的确定穿刺点。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图
图2为图中所示A处的局部放大图
图3为本发明安置杆下端的结构示意图
图4为本发明定位装置结构示意图
图5为本发明的旋转机构结构示意图
图中：1、圆弧轨道；2、定位板；3、滑槽；4、卡块；5、滑块；6、卡槽；7、磁铁；8、金属标定物；9、外壳体；10、定位杆；11、螺纹孔；12、螺纹杆；13、手柄；14、垫片；15、第一圆弧板；16、第二圆弧板；17、第三圆弧板；18、立柱；19、限位孔；20、定位立杆；21、中心轮；22、行星轮；23、行星架；24、挡板；25、安置杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种腹腔穿刺定位导航装置，包括，圆弧轨道1，所述圆弧轨道1两侧下端设有定位板2，所述定位板2设有固定装置，所述圆弧轨道1内部设有滑槽3，所述滑槽3内部设有卡块4，所述滑槽3内部设有滑块5，所述滑块5下端侧部设有与所述卡块4配合的卡槽6，所述滑块5下端固定连接有定位装置，所述定位装置下端通过磁铁7连接有金属标定物8。
所述固定装置包括外壳体9，所述外壳体9为U型板，U型板可更好的与病床配合，所述外壳体9通过螺纹连接有定位杆10，所述定位杆10与定位板2通过螺纹连接，定位杆10转动，可调节定位板2距外壳体9的距离，进而调整圆弧轨道1相对于患者身体的高度，所述外壳体9下端设有螺纹孔11，所述螺纹孔11内通过螺纹连接有一螺纹杆12，所述螺纹杆12下端设有手柄13，所述螺纹杆12上端设有垫片14，转动手柄13，螺纹杆12会上移或下移，实现外壳体9与病床卡接与脱离。
所述定位装置包括第一圆弧板15、第二圆弧板16、第三圆弧板17，所述第一圆弧板15与滑块5固定连接，所述第三圆弧板17顶端与第一圆弧板15内侧通过立柱18连接，所述第二圆弧板16中间设有限位孔19，所述第二圆弧板16设于第一圆弧板15和第三圆弧板17之间，所述限位孔19与立柱18配合连接，在限位孔19和立柱18的限位作用下，可使第二圆弧板16在第一圆弧板15和第三圆弧板17之间旋转，所述第二圆弧板16下侧面设有三个定位立杆20，所述定位立杆20靠近第二圆弧板16的一端通过轴承连接有旋转机构，所述三个定位立杆20之间的距离均为120°，使定位立杆20的下端点形成等边三角形的三个点，进而保证金属标定物8在患者皮肤上形成等边三角形区域。
所述旋转机构包括中心轮21，行星架23，行星轮22，所述中心轮21通过连杆与第三圆弧板17固定连接，所述行星架23和中心轮21之间设有三个行星轮22，所述三个行星轮22分别和三个定位立杆20通过轴承连接，所述行星架23上侧设有挡板24，挡板24防止行星架23从行星轮22上脱落，旋转行星架23，行星轮22会相对于中心轮21转动，进而调整定位立杆20的位置，便根据需要调整布置金属标定位8的位置。
所述定位立杆20下端通过螺纹连接安置杆25，旋转安置杆25可调整安置杆25从定位立杆20内脱出的长度，可保证金属标定物8与患者皮肤接触，所述安置杆25下端设有磁铁7，所述磁铁7连接有金属标定物8，将金属标记物8植入皮肤上，即可将金属标定物8从安置杆25上脱下。
实施例2
一种腹腔穿刺定位导航方法，
S1、将腹腔穿刺定位装置通过固定装置固定于病床上，通过腹腔穿刺定位装置将金属标定物8设置于患者正腹面或者侧腹面，在设置金属标定物8时可通过调节定位板2相对于外壳体9的高度和安置杆25下端与定位杆10之间的距离，调整金属标定物8两两之间的距离，使其两两相距10cm-15cm，金属标定物8的布置采用三点三角标定法，同一平面内最少设有三个标定点，对于感兴趣区域可以增加金属标记物。
S2、金属标定物8安置好后，将腹腔穿刺定位装置从床上取下，通过CT对患者的腹腔位置进行扫描；
S3、CT扫描的患者的腹腔信息通过数据线传输至MIMICS系统内，对患者的腹腔情况进行三维重建，金属标定物8的位置在虚拟建模中显示，为医生提供参考点；
S4、围绕金属标定物8设计穿刺计划，准确测量出穿刺点到金属标定物8的距离、角度、深度；
S5、分别以患者身体上设置的金属标定物8为圆心，并以穿刺点到此金属标定物8的距离做半径，绘制圆弧，圆弧的交点即为穿刺点，并通过此穿刺点进行穿刺。
实施例3
S1、将圆弧轨道1、定位板2、滑块5、第一圆弧板15、第二圆弧板16、第三圆弧板17的数据传输至3D打印设备上，第二圆弧板16下侧面设有三个标记，三个标记之间两两相距120°，并将此数据同时传输至3D打印机上，通过3D打印机将上传的数据进行打印；
S2、将外壳体9、定位杆10、螺纹杆12及手柄13的数据传输至3D打印机上，并通过3D打印机打印；
S3、将定位立杆20分为上下两段，上段的长度为下段长度的1/3,将此数据和安置杆25的数据传输至3D打印机上，并通过3D打印机将此数据进行打印；
S4、将旋转装置包括的中心轮21、行星轮22、行星架23、连杆的数据传输至3D打印机上，并通过3D打印机进行打印，并将中心轮21、行星轮22、行星架23进行组装。
S5、定位杆10通过螺纹将定位板2和外壳体9连接，螺纹杆12旋入外壳体9下端设有的螺纹孔11内，将三个定位立杆20的上段分别与第二壳体下侧设有的三个标记通过固定胶粘连，定位立杆20上段的下端与轴承内圈通过固定胶粘连，将轴承安装于行星轮22内部，连杆两端分别与中心轮21和第三圆弧板17通过固定胶粘连，定位立杆20下段通过固定胶与轴承内圈粘连；
S6、安置杆25下端中心位置镶嵌磁铁7，并将安置杆25旋入定位立杆20下端。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (2)

1.一种腹腔穿刺定位导航装置，其特征在于：包括，圆弧轨道（1），所述圆弧轨道（1）两侧下端设有定位板（2），所述定位板（2）设有固定装置，所述圆弧轨道（1）内部设有滑槽（3），所述滑槽（3）内部设有卡块（4），所述滑槽（3）内部设有滑块（5），所述滑块（5）下端侧部设有与所述卡块（4）配合的卡槽（6），所述滑块（5）下端固定连接有定位装置，所述定位装置下端通过磁铁（7）连接有金属标定物（8）；
所述定位装置包括第一圆弧板（15）、第二圆弧板（16）、第三圆弧板（17），所述第一圆弧板（15）与滑块（5）固定连接，所述第三圆弧板（17）顶端与第一圆弧板（15）内侧通过立柱（18）连接，所述第二圆弧板（16）中间设有限位孔（19），所述第二圆弧板（16）设于第一圆弧板（15）和第三圆弧板（17）之间，所述限位孔（19）与立柱（18）配合连接，所述第二圆弧板（16）下侧面设有三个定位立杆（20），所述定位立杆（20）靠近第二圆弧板（16）的一端通过轴承连接有旋转机构；
所述三个定位立杆（20）之间的距离均为120°；
所述旋转机构包括中心轮（21），行星架（23），行星轮（22），所述中心轮（21）通过连杆与第三圆弧板（17）固定连接，所述行星架（23）和中心轮（21）之间设有三个行星轮（22），所述三个行星轮（22）分别和三个定位立杆（20）通过轴承连接，所述行星架（23）上侧设有挡板（24）；
所述定位立杆（20）下端通过螺纹连接安置杆（25），所述安置杆（25）下端设有磁铁（7），所述磁铁（7）连接有金属标定物（8）。
2.根据权利要求1所述的一种腹腔穿刺定位导航装置，其特征在于：所述固定装置包括外壳体（9），所述外壳体（9）为U型板，所述外壳体（9）通过螺纹连接有定位杆（10），所述定位杆（10）与定位板（2）通过螺纹连接，所述外壳体（9）下端设有螺纹孔（11），所述螺纹孔（11）内通过螺纹连接有一螺纹杆（12），所述螺纹杆（12）下端设有手柄（13），所述螺纹杆（12）上端设有垫片（14）。
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