CN115349930A - 一种用于保护颌面部穿刺模板3d打印设计方法 - Google Patents

一种用于保护颌面部穿刺模板3d打印设计方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，具体包括以下步骤：S1、准备工作，S2、设计子板，S3、设计母板，S4、组合穿刺模板，本发明涉及医疗临床穿刺手术技术领域。该用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，病人经CT扫描确诊后，根据病情和治疗要求，在靶区内设计出主穿刺路径，自动生成三维数据模型，根据CT影像数据，勾画出母板区域并使之投影到病人体表，以贴合体表，设计定位基准十字交叉线以及定位基准柱，组合二个部分的设计为穿刺模板，可完全还原临床医生的设计意图，保证颌面部肿瘤微创穿刺手术的安全性和治疗效果，工作效率大幅度提升，成本大幅度降低，操作简单，维护方便。

Description

一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法
技术领域
本发明涉及医疗临床穿刺手术技术领域，具体为一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法。
背景技术
日常颌面部肿瘤微创手术实施过程非常复杂，具有较高风险，原因有三：
第一颌面部结构复杂，常常因肿瘤生长或外科手术致使面部变形，而无法气管插管进行全麻，粒子植入微创手术仅能在局麻下进行；
第二颌面部结构特殊性决定3D打印模板设计时需要避开耳鼻眼口等区域，导致3D模板设计复杂度较高；
第三颌面部皮肤血供丰富，局麻或穿刺操作易出血，需要及时进行压迫止血。
现有手术方式完全由人工处理，即医生根据病人病情，依据自身技术及经验实施手术。这样就存在较大风险，可能因为穿刺偏差导致手术效果较差，或者损伤血管导致患者出血从而危及患者生命安全。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，解决了现有手术方式完全由人工处理，即医生根据病人病情，依据自身技术及经验实施手术。这样就存在较大风险，可能因为穿刺偏差导致手术效果较差，或者损伤血管导致患者出血从而危及患者生命安全的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其设计生产的3D打印穿刺模板由子板和母板组成，所述用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法具体包括以下步骤：
S1、准备工作：在患者体表放置多个标记点，与患者同时扫描，以在影像上显示手术区域；
S2、设计子板，具体设计步骤如下：
a1、在专用的穿刺设计软件上面，勾画出靶区，设计靶区内最佳穿刺路径、穿刺方向、穿刺深度、穿刺分布和穿刺数量，避开重要脏器、血管、神经和骨骼组织，从而生成穿刺路径的三维数据模型；
a2、以三维模型中的穿刺路径为中心轴线生成内径1.5mm，外径2.0mm的同心圆柱做为穿刺导向柱；
a3、在子板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱；
S3、设计母板；
S4、组合穿刺模板：把穿刺模块三维数据模型上的定位基准柱重合到模板母板三维数据模型的定位基准柱上，使之重合等高，最后由工业级3D打印设备生产。
优选的，所述步骤a1中设计靶区内最佳穿刺路径、穿刺方向、穿刺深度、穿刺分布和穿刺数量的方法为两点定位法。
优选的，所述步骤S3中设计母板的具体步骤如下：
b1、在专用设计软件上面，勾画母板区域；
b2、把整个母板区域投影到患者体表，并避开耳鼻眼口组织结构，使母板区域贴合患者体表，根据患者体表形态修剪母板，除穿刺路径外，在母板区域上不规则打孔若干个，从而减轻母板重量；
b3、在母板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱。
优选的，所述步骤b1中母板的设置厚度为1-2mm。
优选的，所述步骤b2中在母板区域上不规则打孔的孔半径为1-2cm。
优选的，所述步骤b3中通过母板设计，生成母板的三维数据模型。
优选的，所述步骤b1中勾画出靶区中心点半径10cm的正方形区域为母板区域。
优选的，使用时，整套模板上的“十字交叉”定位基准线与CT设备激光线重合，并复合术前患者体表的标记点，然后进行精准穿刺手术。
(三)有益效果
本发明提供了一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其设计生产的3D打印穿刺模板由子板和母板组成，用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法具体包括以下步骤：S1、准备工作：在患者体表放置多个标记点，与患者同时扫描，以在影像上显示手术区域；S2、设计子板，具体设计步骤如下：a1、在专用的穿刺设计软件上面，勾画出靶区，设计靶区内最佳穿刺路径、穿刺方向、穿刺深度、穿刺分布和穿刺数量，避开重要脏器、血管、神经和骨骼组织，从而生成穿刺路径的三维数据模型；a2、以三维模型中的穿刺路径为中心轴线生成内径1.5mm，外径2.0mm的同心圆柱做为穿刺导向柱；a3、在子板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱；S3、设计母板；S4、组合穿刺模板：把穿刺模块三维数据模型上的定位基准柱重合到模板母板三维数据模型的定位基准柱上，使之重合等高，最后由工业级3D打印设备生产，病人经CT扫描确诊后，根据病情和治疗要求，在靶区内设计出主穿刺路径，自动生成三维数据模型，根据CT影像数据，勾画出母板区域并使之投影到病人体表，以贴合体表，设计定位基准十字交叉线以及定位基准柱，组合二个部分的设计为穿刺模板，可完全还原临床医生的设计意图，保证颌面部肿瘤微创穿刺手术的安全性和治疗效果，工作效率大幅度提升，成本大幅度降低，操作简单，维护方便。
附图说明
图1为本发明的流程图。
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。
请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，具体包括以下实施例：
实施例1
一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其设计生产的3D打印穿刺模板由子板和母板组成，用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法具体包括以下步骤：
S1、准备工作：在患者体表放置多个标记点，与患者同时扫描，以在影像上显示手术区域；
S2、设计子板，具体设计步骤如下：
a1、在专用的穿刺设计软件上面，勾画出靶区，通过两点定位法设计靶区内最佳穿刺路径、穿刺方向、穿刺深度、穿刺分布和穿刺数量，避开重要脏器、血管、神经和骨骼组织，从而生成穿刺路径的三维数据模型；
a2、以三维模型中的穿刺路径为中心轴线生成内径1.5mm，外径2.0mm的同心圆柱做为穿刺导向柱；
a3、在子板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱；
S3、设计母板，具体步骤如下：
b1、在专用设计软件上面，勾画出靶区中心点半径10cm的正方形区域为母板区域，设置厚度为1.5mm；
b2、把整个母板区域投影到患者体表，并避开耳鼻眼口组织结构，使母板区域贴合患者体表，根据患者体表形态修剪母板，除穿刺路径外，在母板区域上不规则打孔若干个，从而减轻母板重量，在母板区域上不规则打孔的孔半径为1.5cm；
b3、在母板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱，通过母板设计，生成母板的三维数据模型；
S4、组合穿刺模板：把穿刺模块三维数据模型上的定位基准柱重合到模板母板三维数据模型的定位基准柱上，使之重合等高，最后由工业级3D打印设备生产。
使用时，整套模板上的“十字交叉”定位基准线与CT设备激光线重合，并复合术前患者体表的标记点，然后进行精准穿刺手术。
实施例2
一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其设计生产的3D打印穿刺模板由子板和母板组成，用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法具体包括以下步骤：
S1、准备工作：在患者体表放置多个标记点，与患者同时扫描，以在影像上显示手术区域；
S2、设计子板，具体设计步骤如下：
a1、在专用的穿刺设计软件上面，勾画出靶区，通过两点定位法设计靶区内最佳穿刺路径、穿刺方向、穿刺深度、穿刺分布和穿刺数量，避开重要脏器、血管、神经和骨骼组织，从而生成穿刺路径的三维数据模型；
a2、以三维模型中的穿刺路径为中心轴线生成内径1.5mm，外径2.0mm的同心圆柱做为穿刺导向柱；
a3、在子板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱；
S3、设计母板，具体步骤如下：
b1、在专用设计软件上面，勾画出靶区中心点半径10cm的正方形区域为母板区域，设置厚度为1mm；
b2、把整个母板区域投影到患者体表，并避开耳鼻眼口组织结构，使母板区域贴合患者体表，根据患者体表形态修剪母板，除穿刺路径外，在母板区域上不规则打孔若干个，从而减轻母板重量，在母板区域上不规则打孔的孔半径为1cm；
b3、在母板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱，通过母板设计，生成母板的三维数据模型；
S4、组合穿刺模板：把穿刺模块三维数据模型上的定位基准柱重合到模板母板三维数据模型的定位基准柱上，使之重合等高，最后由工业级3D打印设备生产。
使用时，整套模板上的“十字交叉”定位基准线与CT设备激光线重合，并复合术前患者体表的标记点，然后进行精准穿刺手术。
实施例3
一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其设计生产的3D打印穿刺模板由子板和母板组成，用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法具体包括以下步骤：
S1、准备工作：在患者体表放置多个标记点，与患者同时扫描，以在影像上显示手术区域；
S2、设计子板，具体设计步骤如下：
a1、在专用的穿刺设计软件上面，勾画出靶区，通过两点定位法设计靶区内最佳穿刺路径、穿刺方向、穿刺深度、穿刺分布和穿刺数量，避开重要脏器、血管、神经和骨骼组织，从而生成穿刺路径的三维数据模型；
a2、以三维模型中的穿刺路径为中心轴线生成内径1.5mm，外径2.0mm的同心圆柱做为穿刺导向柱；
a3、在子板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱；
S3、设计母板，具体步骤如下：
b1、在专用设计软件上面，勾画出靶区中心点半径10cm的正方形区域为母板区域，设置厚度为2mm；
b2、把整个母板区域投影到患者体表，并避开耳鼻眼口组织结构，使母板区域贴合患者体表，根据患者体表形态修剪母板，除穿刺路径外，在母板区域上不规则打孔若干个，从而减轻母板重量，在母板区域上不规则打孔的孔半径为2cm；
b3、在母板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱，通过母板设计，生成母板的三维数据模型；
S4、组合穿刺模板：把穿刺模块三维数据模型上的定位基准柱重合到模板母板三维数据模型的定位基准柱上，使之重合等高，最后由工业级3D打印设备生产。
使用时，整套模板上的“十字交叉”定位基准线与CT设备激光线重合，并复合术前患者体表的标记点，然后进行精准穿刺手术。
综上，本发明病人经CT扫描确诊后，根据病情和治疗要求，在靶区内设计出主穿刺路径，自动生成三维数据模型，根据CT影像数据，勾画出母板区域并使之投影到病人体表，以贴合体表，设计定位基准十字交叉线以及定位基准柱，组合二个部分的设计为穿刺模板，可完全还原临床医生的设计意图，保证颌面部肿瘤微创穿刺手术的安全性和治疗效果，工作效率大幅度提升，成本大幅度降低，操作简单，维护方便。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
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 (8)

1.一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其特征在于：其设计生产的3D打印穿刺模板由子板和母板组成，所述用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法具体包括以下步骤：
S1、准备工作：在患者体表放置多个标记点，与患者同时扫描，以在影像上显示手术区域；
S2、设计子板，具体设计步骤如下：
a1、在专用的穿刺设计软件上面，勾画出靶区，设计靶区内最佳穿刺路径、穿刺方向、穿刺深度、穿刺分布和穿刺数量，避开重要脏器、血管、神经和骨骼组织，从而生成穿刺路径的三维数据模型；
a2、以三维模型中的穿刺路径为中心轴线生成内径1.5mm，外径2.0mm的同心圆柱做为穿刺导向柱；
a3、在子板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱；
S3、设计母板；
S4、组合穿刺模板：把穿刺模块三维数据模型上的定位基准柱重合到模板母板三维数据模型的定位基准柱上，使之重合等高，最后由工业级3D打印设备生产。
2.根据权利要求1所述的一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其特征在于：所述步骤a1中设计靶区内最佳穿刺路径、穿刺方向、穿刺深度、穿刺分布和穿刺数量的方法为两点定位法。
3.根据权利要求1所述的一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其特征在于：所述步骤S3中设计母板的具体步骤如下：
b1、在专用设计软件上面，勾画母板区域；
b2、把整个母板区域投影到患者体表，并避开耳鼻眼口组织结构，使母板区域贴合患者体表，根据患者体表形态修剪母板，除穿刺路径外，在母板区域上不规则打孔若干个，从而减轻母板重量；
b3、在母板上设计“十字交叉”定位基准线，以及定位基准柱。
4.根据权利要求3所述的一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其特征在于：所述步骤b1中母板的设置厚度为1-2mm。
5.根据权利要求3所述的一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其特征在于：所述步骤b2中在母板区域上不规则打孔的孔半径为1-2cm。
6.根据权利要求3所述的一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其特征在于：所述步骤b3中通过母板设计，生成母板的三维数据模型。
7.根据权利要求3所述的一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其特征在于：所述步骤b1中勾画出靶区中心点半径10cm的正方形区域为母板区域。
8.根据权利要求1所述的一种用于保护颌面部穿刺模板3D打印设计方法，其特征在于：使用时，整套模板上的“十字交叉”定位基准线与CT设备激光线重合，并复合术前患者体表的标记点，然后进行精准穿刺手术。
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