CN117064515A - 脑血肿定位穿刺系统及穿刺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脑血肿定位穿刺系统及穿刺方法，包括电脑、电子屏、穿刺针，包括以下步骤：S1、对患者头部进行CT扫描；S2、根据CT数据重建出患者脑血肿和头颅的三维模型；S3、在三维模型中标记五个基准点；S4、通过五个基准点在三维模型中构出水平面，并构出垂直于水平面的矢状面；S5、在三维模型上标记穿刺入点E和穿刺目标点T；S6、通过穿刺入点E和穿刺目标点T的连线获得穿刺路径；S7、通过电脑计算出穿刺针的穿刺距离、穿刺路径与水平面、矢状面之间的角度数据；S8、通过电脑计算出穿刺角度数据；S9、穿刺角度数据和穿刺距离数据传输至电子屏中；S10、保持穿刺过程中穿刺角度和穿刺距离相对于电子屏信息显示无偏差；S11、拔出针芯，抽吸血肿。

Description

脑血肿定位穿刺系统及穿刺方法

技术领域

本发明涉及一种脑血肿定位穿刺系统及穿刺方法，属于医疗的技术领域。

背景技术

目前临床上主要采用穿刺引流手术治疗脑出血，该方法最关键的步骤是准确定位血肿的位置。目前最常用的定位法是CT定位法，其原理是在患者CT扫描图像中选择血肿最大切面作为穿刺层面，确定穿刺针的水平面、穿刺靶点和穿刺距离，再根据头表金属标志物摆放的前后位置确定头表穿刺点的位置。该方法因操作简单、成本低廉、设备要求低而被广泛采用，但存在二维图像定位不准确、对临床医生的颅脑解剖和影像诊断经验要求高等缺陷，对于临床经验不足的医生，血肿位置的确定往往不够准确，穿刺过程易形成脑组织损伤。

3D打印导板定位法是通过三维建模和3D打印来完成个性化导板制作并应用于穿刺定位。脑出血穿刺引流手术一般为急诊手术，患者情况非常紧急，该方法在打印导板上花费时间较长，少则半小时，多则两小时，等待3D打印导板期间患者病情可能会恶化，因此无法满足急诊手术需要。

在公开号为CN107348997A的中国专利申请中公开了一种用于颅内血肿腔引流术的定位装置及其穿刺定位方法，定位框交叉处设置于脑壳顶部，定位框交叉处上方可拆卸地设有定位标尺；经向定位绑带铰接于定位框的交叉处，纬向定位绑带将定位框和经向定位绑带末端固定绑缚于脑壳外部，穿刺定向器可拆卸地设置于纬向定位绑带上并沿纬向定位绑带往复滑动，穿刺定向器包括旋转杆，旋转杆与旋转部相互平行。定位过程中，根据患者的脑CT影像，确定颅内血肿腔最优的穿刺层与穿刺角度，然后，根据本装置定位标尺和穿刺定位器的指示方向，完成颅内血肿腔穿刺位置精确定位。

上述现有技术在操作前，提前确定穿刺的进针角度和进针深度，但无法即时显示穿刺的进针角度和进针深度，若穿刺失误，无法准确的即时调整穿刺的进针角度和进针深度，同时无法保证穿刺过程中，穿刺的进针角度和进针深度高度准确，影响穿刺成功率，且对医生的穿刺技术要求高。

发明内容

本发明目的在于提供一种脑血肿定位穿刺系统及穿刺方法，解决了现有技术存在的穿刺技术要求高，穿刺成功率不稳定等问题。

本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种脑血肿定位穿刺系统及穿刺方法，包括电脑、电子屏、穿刺针，所述电脑内安装有用于规划穿刺路径的穿刺规划软件，所述电子屏内安装有用于实时探测穿刺角度的角度偏差系统和用于实时探测穿刺距离的激光测距系统，所述穿刺针包括引流管、位于引流管内的针芯以及与电子屏背面连接的针座；上述穿刺规划软件可自动计算并规划穿刺角度和穿刺距离，上述角度偏差引导系统可自动计算实时操作时穿刺针的穿刺角度，而上述激光测距系统可实时探测穿刺距离，上述穿刺针通过针座将针芯连接在电子屏上，以便于在操作穿刺针时，可同时观察电子屏，以便于即时判断穿刺角度和穿刺距离是否存在偏差，从而可以随时调整，以保证穿刺角度和穿刺距离的精准。上述针芯置于引流管内，方便引流血肿前将针芯和电子屏取出。

作为优选，所述电子屏侧边设有激光按钮，所述电子屏底部设有与穿刺针的轴线方向平行设置且与激光按钮电连接的激光发射器，所述激光发射器的左右两侧均设有激光接收器；上述激光按钮用于激发激光发射器，而激光发射器和激光接收器可相互配合对穿刺针的穿刺距离进行实时探测和同步，以实时获知穿刺是否到位，降低穿刺技术要求，且保证安全性。

作为优选，所述激光接收器位于激光发射器两侧且均与激光发射器相距1cm；上述激光接收器与激光发射器相距1cm，使得激光发射器发射激光后，激光接收器可准确接受到返回的激光，以精准探测并计算实际操作时的穿刺距离。

作为优选，所述针芯的针尖采用矛刺状结构设置；上述针芯的针尖采用矛刺状结构设置，可增加破裂效果，方便穿刺针刺入人体。

作为优选，所述引流管内套有针芯，针芯通过针座链接电子屏，针芯和电子屏可在穿刺完成后拔出；上述引流管在针芯拔出后可放置注射器进行血肿引流，也可连接引流袋进行血肿引流。

作为优选，所述穿刺针的穿刺距离为穿刺前激光发射器至穿刺入点之间的间距与穿刺中激光发射器至穿刺入点之间的间距之差；上述穿刺针的穿刺距离为穿刺前激光发射器至穿刺入点之间的间距与穿刺中激光发射器至穿刺入点之间的间距之差的设置，使得激光测距系统可以实时探测并获得穿刺距离，以便于操作者实时获取穿刺距离信息，以即时矫正。

用于脑血肿定位穿刺系统及穿刺方法的穿刺方法，包括以下步骤：

S1、对患者头部进行CT扫描，获得该患者头部CT影像数据；

S2、将步骤S1获得的影像数据导入电脑中，并通过穿刺规划软件重建出患者脑血肿和头颅的三维模型；

S3、根据头颅和脑血肿的相对位置，在水平面方向上任意标记三个基准点M1、M2、M3，矢状面方向上任意标记两个基准点M4、M5；

S4、在步骤S2中的三维模型中由M1、M2、M3三个基准点构成水平面，并构出由垂直于水平面并经过矢状位M4、M5两个基准点构成的矢状面；

S5、依据步骤S2中的三维模型，在避开颅内重要脑组织的前提下，在距离血肿最近的头皮处标记穿刺入点E，在血肿中心处标记穿刺目标点T；

S6、通过步骤S2中的穿刺规划软件并根据步骤S5中的穿刺入点E和穿刺目标点T的连线获得穿刺路径；

S7、根据步骤S3中的五个基准点、步骤S5中的穿刺入点E和穿刺目标点T及步骤S6中的穿刺路径获得穿刺针的穿刺距离、穿刺路径与水平面、正中矢状面之间的角度数据；

S8、根据S7中获得的穿刺针的穿刺距离和角度数据并通过软件基于三角函数原理获得穿刺角度数据；

S9、将步骤S8中获得的穿刺针的穿刺角度数据和S7中获得的穿刺距离数据传输至电子屏中的角度偏差引导和激光测距系统中；

S10、参照步骤S9中的电子屏中的角度偏差引导系统和激光测距系统，移动穿刺针直至穿刺到位，并保持穿刺过程中穿刺针的穿刺角度和穿刺距离相对于电子屏信息显示无偏差；

S11、将针芯连同针座和电子屏一起拔出，然后将注射器注射端连接引流管抽吸血肿。

采用上述步骤可自动测量出穿刺针的穿刺角度和穿刺距离，还可以引导操作者在术中及时调整角度和距离误差，提高穿刺成功率，降低穿刺技术要求，且适用范围广。

因此，本发明具有成本低，操作简单、方便，可实时探测并确定穿刺角度和穿刺距离，术前准备时间短，利于急诊手术，对医生的技术要求低，能够提高穿刺精度和血肿清除率，有利于基层医院脑血肿穿刺引流手术的大规模推广等特点。

附图说明

图1是本发明的流程示意图。

图2是图1中的电子屏和穿刺针连接的结构示意图。

图3是图1中的穿刺针的结构示意图。

具体实施方式

下面通过基底节区脑出血穿刺引流为实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

如图1-3所示，一种脑血肿定位穿刺系统及穿刺方法，包括电脑1、电子屏2及穿刺针3，电脑1内安装有用于规划穿刺路径的穿刺规划软件，电子屏2内安装有用于实时探测穿刺角度的角度偏差系统和用于实时探测穿刺距离的激光测距系统，穿刺针3包括引流管31、位于引流管内的针芯32以及与电子屏背面连接的针座33，针座33底部设置小孔固定针芯32，针座中心通过卡扣固定电子屏，针芯32的针尖采用矛刺状结构，穿刺针3的穿刺距离为穿刺前激光发射器22至穿刺入点之间的间距与穿刺中激光发射器22至穿刺入点之间的间距之差。

穿刺针3由硅胶引流管、不锈钢针芯及塑料制作的针座构成，针芯32贯通整个引流管，方便引流前将针芯从引流管中取出；所采用的针座中心设置卡扣固定电子屏2，针座底部设置小孔固定针芯32，从而将针芯32和电子屏2连成一体，引流管直接套在针芯上，在穿刺针穿刺完成后，针芯可直接从引流管内抽出。

电子屏2侧边设有激光按钮21，电子屏2底部设有与穿刺针3的轴线方向平行设置且与激光按钮21电连接的激光发射器22，激光发射器的左右两侧均设有激光接收器23，激光接收器23位于激光发射器22两侧且均与激光发射器22相距1cm。

通过在电子屏2中开启激光按钮控制激光的发射进行激光测距，激光按钮控制激光发射器启停，激光发射器发射激光至初始的穿刺入点处，并由激光接收器接收发出的激光信号传输到电子屏2，在穿刺前发射激光，测得患者头皮穿刺入点到电子屏2底部的激光接收器之间的距离，在穿刺中实时测得穿刺入点到电子屏2底部的激光接收器之间的距离，两者之差就是穿刺针3的进针距离，并在电子屏2上显示，以便于医生观察是否穿刺进针到位。

如图1所示，用于脑血肿定位穿刺系统及穿刺方法的穿刺方法，包括以下步骤：S1、对患者头部进行CT扫描，获得该患者头部CT影像数据；S2、将步骤S1获得的影像数据导入电脑中，并通过穿刺规划软件重建出患者脑血肿和头颅的三维模型；S3、根据头颅和脑血肿的相对位置，在水平面方向上任意标记三个基准点M1、M2、M3，矢状面方向上任意标记两个基准点M4、M5；S4、在步骤S2中的三维模型中由M1、M2、M3三个基准点构成水平面，并构出由垂直于水平面并经过矢状位M4、M5两个基准点构成的矢状面；S5、依据步骤S2中的三维模型，在避开颅内重要脑组织的前提下，在距离血肿最近的头皮处标记穿刺入点E，在血肿中心处标记穿刺目标点T；S6、通过步骤S2中的穿刺规划软件并根据步骤S5中的穿刺入点E和穿刺目标点T的连线获得穿刺路径；S7、根据步骤S3中的五个基准点、步骤S5中的穿刺入点E和穿刺目标点T及步骤S6中的穿刺路径获得穿刺针的穿刺距离、穿刺路径与水平面、正中矢状面之间的角度数据；S8、根据S7中获得的穿刺针的穿刺距离和角度数据并通过软件基于三角函数原理获得穿刺角度数据；S9、将步骤S8中获得的穿刺针的穿刺角度数据和S7中获得的穿刺距离数据传输至电子屏中的角度偏差引导和激光测距系统中；S10、参照步骤S9中的电子屏中的角度偏差引导系统和激光测距系统，移动穿刺针直至穿刺到位，并保持穿刺过程中穿刺针的穿刺角度和穿刺距离相对于电子屏信息显示无偏差；S11、将针芯连同针座和电子屏一起拔出，然后将注射器注射端连接引流管抽吸血肿。在穿刺前，需要现在穿刺入点E处通过电钻在颅部打孔，然后沿穿刺路径并按照规定的穿刺角度和穿刺距离将穿刺针穿刺进针。

上述电脑1中安装的穿刺规划软件，可自动计算穿刺角度和穿刺距离，穿刺规划软件获得患者头部CT影像数据后重建出患者头部和脑血肿的三维模型，在电子屏2中安装有角度偏差引导系统和激光测距系统，电子屏2界面上显示有两行数据，第一行数据为电脑1上传输过来的穿刺角度数据和穿刺距离数据，第二行数据为电子屏2实时探测获得的穿刺角度数据和穿刺距离数据，在实际穿刺过程中，随着穿刺针3的进针，电子屏2上第二行的穿刺距离数据同步变化，直至与电子屏2上第一行的穿刺距离数据保持一致，穿刺针3穿刺到位。

角度偏差引导系统中带有水平仪，在电子屏2中显示为两个部分重叠的圆环，用于测量角度偏差，放置时穿刺针3符合计算出来的穿刺角度时两个圆环呈完全重叠状态，当穿刺针3的穿刺角度存在偏差时，两个圆环部分重叠或完全分离，且两个圆环的交界处中心显示偏差角度，此时可根据显示的偏差角度进行人工调整，偏差角度显示正角度表示角度偏大，偏差负角度表示角度偏小；若两个圆环处于完全重叠状态则说明穿刺角度与电脑1上传输过来的穿刺角度一致，可以继续进行穿刺。

Claims (7)

1.一种脑血肿定位穿刺系统，其特征在于：包括电脑（1）、电子屏（2）、穿刺针（3），所述电脑（1）内安装有用于规划穿刺路径的穿刺规划软件，所述电子屏（2）内安装有用于实时探测穿刺角度的角度偏差系统和用于实时探测穿刺距离的激光测距系统，所述穿刺针（3）包括引流管（31）、位于引流管内的针芯（32）以及与电子屏背面连接的针座（33）。

2.根据权利要求1所述的脑血肿定位穿刺系统，其特征在于：所述电子屏（2）侧边设有激光按钮（21），所述电子屏（2）底部设有与穿刺针（3）的轴线方向平行设置且与激光按钮（21）电连接的激光发射器（22），所述激光发射器的左右两侧均设有激光接收器（23）。

3.根据权利要求2所述的脑血肿定位穿刺系统，其特征在于：所述激光接收器（23）位于激光发射器（22）两侧且均与激光发射器（22）相距1cm。

4.根据权利要求1所述的脑血肿定位穿刺系统，其特征在于：所述针芯（32）的针尖采用矛刺状结构设置。

5.根据权利要求1所述的脑血肿定位穿刺系统，其特征在于：所述针座（33）底部设置小孔连接针芯（32）末端，针座（33）中心设置卡扣连接电子屏（2），可将针芯（32）和电子屏（2）连成一体，所述引流管（31）内设有针芯（32），针芯（32）可在穿刺完成后、引流开始前拔出。

6.根据权利要求2所述的脑血肿定位穿刺系统，其特征在于：所述穿刺针（3）的穿刺距离为穿刺前激光发射器（22）至穿刺入点之间的间距与穿刺中激光发射器（22）至穿刺入点之间的间距之差。

7.用于权利要求1-6所述的脑血肿定位穿刺系统的穿刺方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1、对患者头部进行CT扫描，获得该患者头部CT影像数据；

S2、将步骤S1获得的影像数据导入电脑中，并通过穿刺规划软件重建出患者脑血肿和头颅的三维模型；

S3、根据头颅和脑血肿的相对位置，在水平面方向上任意标记三个基准点M1、M2、M3，矢状面方向上任意标记两个基准点M4、M5；

S4、在步骤S2中的三维模型中由M1、M2、M3三个基准点构成水平面，并构出由垂直于水平面并经过矢状位M4、M5两个基准点构成的矢状面；

S5、依据步骤S2中的三维模型，在避开颅内重要脑组织的前提下，在距离血肿最近的头皮处标记穿刺入点E，在血肿中心处标记穿刺目标点T；

S6、通过步骤S2中的穿刺规划软件并根据步骤S5中的穿刺入点E和穿刺目标点T的连线获得穿刺路径；

S7、根据步骤S3中的五个基准点、步骤S5中的穿刺入点E和穿刺目标点T及步骤S6中的穿刺路径获得穿刺针的穿刺距离、穿刺路径与水平面、正中矢状面之间的角度数据；

S8、根据S7中获得的穿刺针的穿刺距离和角度数据并通过软件基于三角函数原理获得穿刺角度数据；

S9、将步骤S8中获得的穿刺针的穿刺角度数据和S7中获得的穿刺距离数据传输至电子屏中的角度偏差引导和激光测距系统中；

S10、参照步骤S9中的电子屏中的角度偏差引导系统和激光测距系统，移动穿刺针直至穿刺到位，并保持穿刺过程中穿刺针的穿刺角度和穿刺距离相对于电子屏信息显示无偏差；

S11、将针芯连同针座和电子屏一起拔出，然后将注射器注射端连接引流管抽吸血肿。