CN113940737A - 一种可视穿刺活检套件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可视穿刺活检套件，其特征在于，包括：穿刺套件、第一反光标记、超声采集系统、第二反光标记、光学跟踪系统和电脑设备；本发明可将穿刺套件的位姿信息和超神图像融合，并显示实时融合结果，以便引导医生进行穿刺术，保证穿刺术可一次成功，避免穿刺过程中出现偏差而损伤血管或重要组织；同时穿刺套件上设有刻度线，确保穿刺套件进入的深度，避免图像显示出现偏差，而导致穿刺套件的头端未到达目标位置或穿过目标位置。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种可视穿刺活检套件。
背景技术
骨与软组织肿瘤是严重危害人类健康及生命的疾病，近年来发病率逐渐上升，且发病年龄逐渐下降，早期发现、正确诊断、及时治疗对预后有重要的影响。随着检查手段及方法的不断提高，诊断的正确率也逐渐提高。正确的诊断需要临床、影像及病理三结合。因穿刺活检术具有较高的临床应用价值，是目前被广泛应用的非血管性介入手术，对于身体任何部位的病变，均可利用抽吸针或切割针获取病变部位组织进行诊断。使得穿刺活检是肿瘤治疗中获取病理的主要途径，也是肿瘤治疗的开始。
在肿瘤科的临床上常常进行的穿刺活检，包括经皮穿刺肺肿块活检、肝肿块活检、肾肿块活检、体表包块活检、淋巴结穿刺活检以及乳腺肿块的活检等等。将穿刺针刺入组织后，利用注射器负压吸取的原理，取少许组织进行诊断，但由于病理活体组织具有韧性，往往会难于吸取出组织。现有的穿刺过程缺少引导，需要医务人员通过经验来定位穿刺位置，存在穿刺有偏差的可能性，而且穿刺的深度也无法精准把控。对于初学者或经验不足的医务人员，在穿刺过程中常常会出现穿刺偏差的问题，从而损伤到组织，给患者带来灾难性的后果。
因此，本发明提出一种显现穿刺套件在人体组织内位置图像的穿刺套件。
发明内容
本发明提供一种可视穿刺活检套件，可将穿刺套件的位置信息和超声图像融合，并显示实时融合结果，以便引导医生进行穿刺术，保证穿刺术可一次成功，避免穿刺过程中出现偏差而损伤血管或重要组织；同时穿刺套件上设有刻度线，确保穿刺套件进入的深度，避免图像显示出现偏差，而导致穿刺套件的头端未到达目标位置或穿过目标位置。
为了达到上述技术目的，本发明采用的技术方案为一种可视穿刺活检套件，包括：穿刺套件、第一反光标记、超声采集系统、第二反光标记、光学跟踪系统和电脑设备；所述穿刺套件的外围均设有第一反光标记，所述的超声采集系统和光学跟踪系统均与电脑设备连接，同时在超声采集系统的超声探头上设有第二反光标记，所述光学跟踪系统对第一反光标记和第二反光标记实时定位，所述电脑设备上设有超声图像与术中光学跟踪系统信息融合的软件系统；
进一步的，所述穿刺套件包括：穿刺针、扩皮针和导丝，所述穿刺针从头端至末端的内部贯通有可容导丝通过的通道，所述扩皮针从头端至末端的内部贯通有内径大于穿刺针外径的通道，同时在穿刺针和扩皮针的末端均连接有针柄；
进一步的，所述穿刺针、扩皮针和导丝的外围均设有刻度线。
本发明的使用方法及原理：
术前患者取仰卧、俯卧或侧卧位做CT扫描，确定穿刺点表皮位置、插入深度或角度，尽可能选择病灶距表皮最浅处，同时避免穿过重要组织或器官，以及避开坚硬的组织；
术中，先将清洗好的导丝套入到清洗好穿刺针内，再将穿刺针的针柄连接注射器，使组装好的穿刺套件在从穿刺点进入皮下组织，通过电脑设备上显示画面中第一反光标记的位置确定穿刺针是否到达目标位置；在穿刺针到达目标位置后固定导丝，缓慢退出穿刺针，并使清洗好的扩皮针沿导丝缓缓进入患者皮下组织，电脑设备的画面中观察扩皮针上的第一反光标记来确定扩皮针是否到达穿刺位置；在到达穿刺位置后固定扩皮针，缓慢退出导丝，并通过扩皮针采集病灶部位的积液或组织；
在上述过程中，利用超声采集系统实时采集穿刺部位的超声图像，利用光学跟踪系统实时获取超声探头上的第二反光标记和穿刺套件上的第一反光标记的空间位置，通过第一反光标记和第二反光标记来确定穿刺套件和超声探头的空间位置信息；电脑设备上的软件系统会基于采集到的定位信息确定穿刺套件的空间位置，将定义的可视化模型与采集到的位置信息进行匹配，在三维虚拟环境下将光学跟踪系统的超声图像与穿刺套件进行术中信息融合，并依据超声探头和穿刺套件的相对位置估计虚拟视点，得到一个虚拟视点和图像平面的适当视距，并将画面投送至显示器显示，可在画面中实时观察穿刺针和扩皮针的位置信息，以避免穿刺偏差而损伤血管或重要组织，使穿刺手术更精准，速率更快，效率更高；
同时，在穿刺手术过程中可观察穿刺点表皮在穿刺针和扩皮针上的位置，来确定穿刺针和扩皮针进入的深度，以确保穿刺套件进入的深度，避免图像显示出现偏差而使穿刺套件的头端未到达目标位置或穿过目标位置，使穿刺更精准，加快手术速率，提高手术效率。
本发明的有益效果：
1、该一种可视穿刺活检套件利用超声图像采集系统获取术中实时超声图像，利用光学追踪系统获取穿刺套件的实时空间位置信息，利用电脑设备将超声图像和穿刺套件空间位置信息融合处理，并显示实时融合结果，以便引导医生进行穿刺术，保证穿刺术可一次成功，避免穿刺过程中出现偏差而损伤血管或重要组织，使穿刺术更精准，速率更快，效率更高；
2、该一种可视穿刺活检套件的穿刺针和扩皮针上均设有刻度线，以便于医生观察确定穿刺术中穿刺套件进入的深度，避免图像显示出现偏差而使穿刺套件的头端未到达目标位置或穿过目标位置，使穿刺更精准，加快手术速率，提高手术效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构图1；
图2是本发明的结构图2；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-穿刺套件，101-穿刺针，102-扩皮针，103-导丝，2-第一反光标记，3-超声采集系统，301-超声探头，4-第二反光标记，5-光学跟踪系统，6-电脑设备，7-刻度线。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参阅图1所示，一种可视穿刺活检套件的结构，其特征在于，包括：穿刺套件1、第一反光标记2、超声采集系统3、第二反光标记4、光学跟踪系统5和电脑设备6；所述穿刺套件1的外围的头端均设有第一反光标记，所述的超声采集系统3和光学跟踪系统5均与电脑设备5连接，同时在超声采集系统3的超声探头301上设有第二反光标记4，所述光学跟踪系统5对第一反光标记2和第二反光标记3实时定位，所述电脑设备6上设有超声图像与术中光学跟踪系统信息融合的软件系统；
本发明作为一种可视穿刺活检套件在使用时的具体应用为：利用超声采集系统3实时采集穿刺部位的超声图像，利用光学跟踪系统5实时获取超声探头301上的第二反光标记4和穿刺套件1上的第一反光标记2的空间位置，通过第一反光标记2和第二反光标记4来确定穿刺套件1和超声探头301的空间位置信息；电脑设备上的软件系统会基于采集到的定位信息确定穿刺套件1的空间位置，将可视化模型与采集到的位置信息进行匹配，在三维虚拟环境下将光学跟踪系统5的超声图像与穿刺套件1进行术中信息融合，并依据超声探头301和穿刺套件1的相对位置估计虚拟视点，得到一个虚拟视点和图像平面的适当视距，并将画面投送至显示器显示，可在画面中实时观察穿刺针和扩皮针的位置信息，以避免穿刺偏差而损伤血管或重要组织，使穿刺手术更精准，速率更快，效率更高。
实施例2
参阅图2所示，所述穿刺套件1包括：穿刺针101、扩皮针102和导丝103，所述穿刺针101从头端至末端的内部贯通有可容导丝103通过的通道，所述扩皮针102从头端至末端的内部贯通有内径大于穿刺针101外径的通道，同时在穿刺针101和扩皮针102的末端均连接有针柄；
所述穿刺针101、扩皮针102和导丝103的外围均设有刻度线7；
本发明作为一种可视穿刺活检套件在使用时的具体应用为：在穿刺手术过程中可观察穿刺点表皮在穿刺针101和扩皮针102上的位置，来确定穿刺针101和扩皮针102进入的深度，以确保穿刺套件1进入的深度，避免图像显示出现偏差而使穿刺套件101的头端未到达目标位置或穿过目标位置，使穿刺更精准，加快手术速率，提高手术效率。
操作原理及具体使用方法：
术前患者取仰卧、俯卧或侧卧位做CT扫描，确定穿刺点表皮位置、插入深度或角度，尽可能选择病灶距表皮最浅处，同时避免穿过重要组织或器官，以及避开坚硬的组织；
术中，先将清洗好的导丝103套入到清洗好穿刺针101内，再将穿刺针101的针柄连接注射器，使组装好的穿刺套件101在从穿刺点进入皮下组织，通过电脑设备6上显示画面中第一反光标记2的位置确定穿刺针101是否到达目标位置；在穿刺针101到达目标位置后固定导丝103，缓慢退出穿刺针101，并使清洗好的扩皮针102沿导丝103缓缓进入患者皮下组织，电脑设备6的画面中观察扩皮针102上的第一反光标记2来确定扩皮针102是否到达穿刺位置；在到达穿刺位置后固定扩皮针102，缓慢退出导丝103，并通过扩皮针102采集病灶部位的积液或组织；
在上述过程中，利用超声采集系统3实时采集穿刺部位的超声图像，利用光学跟踪系统5实时获取超声探头301上的第二反光标记4和穿刺套件1上的第一反光标记2的空间位置，通过第一反光标记2和第二反光标记4来确定穿刺套件1和超声探头301的空间位置信息；电脑设备上的软件系统会基于采集到的定位信息确定穿刺套件1的空间位置，将可视化模型与采集到的位置信息进行匹配，在三维虚拟环境下将光学跟踪系统5的超声图像与穿刺套件1进行术中信息融合，并依据超声探头301和穿刺套件1的相对位置估计虚拟视点，得到一个虚拟视点和图像平面的适当视距，并将画面投送至显示器显示，可在画面中实时观察穿刺针和扩皮针的位置信息，以避免穿刺偏差而损伤血管或重要组织，使穿刺手术更精准，速率更快，效率更高；
同时，在穿刺手术过程中可观察穿刺点表皮在穿刺针101和扩皮针102上的位置，来确定穿刺针101和扩皮针102进入的深度，以确保穿刺套件1进入的深度，避免图像显示出现偏差而使穿刺套件101的头端未到达目标位置或穿过目标位置，使穿刺更精准，加快手术速率，提高手术效率。
综上所述，1、该一种可视穿刺活检套件利用超声图像采集系统获取术中实时超声图像，利用光学追踪系统获取穿刺套件的实时空间位置信息，利用电脑设备将超声图像和穿刺套件空间位置信息融合处理，并显示实时融合结果，以便引导医生进行穿刺术，保证穿刺术可一次成功，避免穿刺过程中出现偏差而损伤血管或重要组织，使穿刺术更精准，速率更快，效率更高；
2、该一种可视穿刺活检套件的穿刺针和扩皮针上均设有刻度线，以便于医生观察确定穿刺术中穿刺套件进入的深度，避免图像显示出现偏差而使穿刺套件的头端未到达目标位置或穿过目标位置，使穿刺更精准，加快手术速率，提高手术效率。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.一种可视穿刺活检套件，其特征在于，包括：穿刺套件、第一反光标记、超声采集系统、第二反光标记、光学跟踪系统和电脑设备；所述穿刺套件的外围均设有第一反光标记，所述的超声采集系统和光学跟踪系统均与电脑设备连接，同时在超声采集系统的超声探头上设有第二反光标记，所述光学跟踪系统对第一反光标记和第二反光标记实时定位，所述电脑设备上设有超声图像与术中光学跟踪系统信息融合的软件系统。
2.根据权利要求1所述一种可视穿刺活检套件，其特征在于，所述穿刺套件包括：穿刺针、扩皮针和导丝，所述穿刺针从头端至末端的内部贯通有可容导丝通过的通道，所述扩皮针从头端至末端的内部贯通有内径大于穿刺针外径的通道，同时在穿刺针和扩皮针的末端均连接有针柄。
3.根据权利要求2所述一种可视穿刺活检套件，其特征在于，所述穿刺针、扩皮针和导丝的外围均设有刻度线。
4.根据权利要求1-3任一项所述一种可视穿刺活检套件的使用方法，其特征在于：
术前患者取仰卧、俯卧或侧卧位做CT扫描，确定穿刺点表皮位置、插入深度或角度，尽可能选择病灶距表皮最浅处，同时避免穿过重要组织或器官，以及避开坚硬的组织；
术中，先将清洗好的导丝套入到清洗好穿刺针内，再将穿刺针的针柄连接注射器，使组装好的穿刺套件在从穿刺点进入皮下组织，通过电脑设备上显示画面中第一反光标记的位置确定穿刺针是否到达目标位置；在穿刺针到达目标位置后固定导丝，缓慢退出穿刺针，并使清洗好的扩皮针沿导丝缓缓进入患者皮下组织，电脑设备的画面中观察扩皮针上的第一反光标记来确定扩皮针是否到达穿刺位置；在到达穿刺位置后固定扩皮针，缓慢退出导丝，并通过扩皮针采集病灶部位的积液或组织；
在上述过程中，利用超声采集系统实时采集穿刺部位的超声图像，利用光学跟踪系统实时获取超声探头上的第二反光标记和穿刺套件上的第一反光标记的空间位置，通过第一反光标记和第二反光标记来确定穿刺套件和超声探头的空间位置信息；电脑设备上的软件系统会基于采集到的定位信息确定穿刺套件的空间位置，将定义的可视化模型与采集到的位置信息进行匹配，在三维虚拟环境下将光学跟踪系统的超声图像与穿刺套件进行术中信息融合，并依据超声探头和穿刺套件的相对位置估计虚拟视点，得到一个虚拟视点和图像平面的适当视距，并将画面投送至显示器显示，可在画面中实时观察穿刺针和扩皮针的位置信息，以避免穿刺偏差而损伤血管或重要组织，使穿刺手术更精准，速率更快，效率更高；
同时，在穿刺手术过程中可观察穿刺点表皮在穿刺针和扩皮针上的位置，来确定穿刺针和扩皮针进入的深度，以确保穿刺套件进入的深度，避免图像显示出现偏差而使穿刺套件的头端未到达目标位置或穿过目标位置，使穿刺更精准，加快手术速率，提高手术效率。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种可视穿刺活检套件，公开了其在穿刺活检中的应用。
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