CN117281628A - 一种基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，包括C型MRI系统、乳腺磁共振介入装置、检查床，该介入装置包括：人体托架，其上设有一对或多对绑带扣，所述人体支架还设有底部延伸板；介入支架，用于置放在人体托架的底部延伸板上，所述介入支架上设有线圈仓，以使侧卧躯体的乳腺能够置于线圈仓中；一对栅格夹板，二者间距可调地设置在线圈仓中，以对乳腺进行固定挤压，其中，单侧栅格夹板上设有多个定位小球，在定位小球中注入磁共振成像液体，用于在MRI图像上设定参考坐标系，进而获得MRI图像上目标组织病灶的相对位置坐标。本系统提高了患者进行介入手术时的舒适性，扩大了医生的操作空间，极大地方便了医生从各个方向进行手术操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种乳腺磁共振介入系统。
背景技术
乳腺癌是全世界女性最常见的恶性肿瘤，磁共振引导下的乳腺癌活检穿刺和消融治疗等介入手术使乳腺疾病由形态学诊疗进入组织水平、细胞水平和分子水平的诊疗，可以及时准确地针对患者病况在磁共振图像引导下实施微创介入诊疗，具备创伤小、恢复快、适用广等手术切除所不具备的优点。
目前磁共振引导下的乳腺介入手术都是基于患者呈俯卧位进行的，高场磁共振系统则是封闭式圆孔型磁体。通常令患者趴伏在专用的磁共振乳腺介入线圈上，将乳腺腺体暴露在线圈内，并使用线圈的夹板将腺体挤压固定，医生根据扫描的磁共振图像定位，从线圈侧边的开放空间对患者乳腺病灶进行穿刺取得活检组织，或者通过消融针对病灶进行微创介入治疗。
此过程中患者需要一直保持静止不动，以保证扫描的磁共振图像的可靠性以及手术操作的精准性。根据实际体验与临床沟通，该过程对医生和患者双方都不够友好。
对于患者，磁共振乳腺线圈结构是硬质材料，扫描时会膈着胸骨，且俯卧位时人体重心集中在胸部处，全身重量会集中于线圈上，乳房处凹陷会使得胸部周围位置承重较大，会使乳腺周围红肿。另外全程身体需要保持同一个较为束缚的姿势会导致身体僵硬，长时间趴伏姿势患者大脑处于悬空支撑状态，对于脑部也是一种负担。
从医生的角度看，如图1所示，当前的基于俯卧位实施的磁共振引导乳腺介入手术多是在1.5T及以上的高场系统上进行，高场磁共振系统磁体呈圆孔型，内部空间封闭，进行手术需要先将患者送至系统中心扫描定位，再将人拉出进行侧边穿刺或介入操作，执行完重新推入扫描确认，反复此过程直至手术完成。
为保证操作定位的精准性，这一过程需要尽可能平稳进行，减少偏差。同时医生只能从患者趴伏乳腺线圈的两侧进行介入操作，这表示单侧腺体组织内的病灶只能从某一边手术，手术空间固定，且较为狭小，尤其对于靠近两乳房中间位置的病灶只能从外侧边深入介入针到内部，这对于正常组织会产生不必要的伤害。
针对传统的俯卧位乳腺磁共振介入装置存在的线圈开放空间小、趴伏姿势不舒适、介入操作自由度有限等现实问题，有必要加以改善。
发明内容
针对传统的俯卧位乳腺磁共振介入系统存在的线圈开放空间小、趴伏姿势不舒适、介入操作自由度有限等问题，本发明提出了一种基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统。
为此，本发明提供了一种基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，包括C型MRI系统、乳腺磁共振介入装置、检查床，所述乳腺磁共振介入装置包括：人体托架，用于对侧卧躯体的底部和背面进行支撑，所述人体托架上设有一对或多对绑带扣，以对侧卧躯体进行绑带固定，所述人体支架还设有底部延伸板；介入支架，用于置放在人体托架的底部延伸板上，所述介入支架上设有侧向布置的线圈仓，以使侧卧躯体的乳腺能够置于线圈仓中，一对栅格夹板，二者间距可调地设置在线圈仓中，以对乳腺进行固定挤压，其中，单侧栅格夹板上设有多个定位小球，在定位小球中注入磁共振成像液体，用于在MRI图像上设定参考坐标系，进而获得MRI图像上目标组织病灶的相对位置坐标。
本介入系统置基于侧卧支撑结构保证患者在手术过程中处于一个较为舒适的体位，夹板从侧边移动固定乳腺组织对其进行磁共振成像，开放式线圈结构允许四个方向均可进行介入手术操作。该设计可以有效地解决当前俯卧位磁共振乳腺介入装置的不够开放、便捷、舒适等重点问题，提高了患者进行介入手术时的舒适性，扩大了医生的操作空间，极大地方便了医生从各个方向进行手术操作，减小了对特殊病灶位置手术时伤害正常组织地可能性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术的俯卧位乳腺磁共振介入系统的示意图；
图2示出了本发明侧卧位乳腺磁共振介入装置在检查床上的使用状态图；
图3是本发明侧卧位乳腺磁共振介入装置的立体结构示意图一；
图4是本发明侧卧位乳腺磁共振介入装置的主视图；
图5是本发明侧卧位乳腺磁共振介入装置的俯视图；
图6是本发明侧卧位乳腺磁共振介入装置的立体结构示意图二；
图7是本发明侧卧位乳腺磁共振介入装置中栅格夹板的结构示意图；
图8是栅格夹板在乳腺仿体磁共振试验时获取三个定位小球的MIR图像；
图9是乳腺仿体磁共振试验时获得病灶点的MIR图像；
图10是基于侧卧位乳腺磁共振介入装置在介入手术中的使用流程图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
针对传统的俯卧位乳腺磁共振介入装置存在的线圈开放空间小、趴伏姿势不舒适、介入操作自由度受限等现实问题，本发明提出了一种基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统。
本介入系统基于侧卧支撑结构保证患者在手术过程中处于一个较为舒适的体位，夹板从侧边移动固定乳腺组织对其进行磁共振成像，开放式线圈结构允许四个方向均可进行介入手术操作。该设计可以有效地解决当前俯卧位磁共振乳腺介入装置的不够开放、便捷、舒适等重点问题，提高了患者进行介入手术时的舒适性，扩大了医生的操作空间，极大地方便了医生从各个方向进行手术操作，减小了对特殊病灶位置手术时伤害正常组织地可能性。
结合参照图1和图2，本发明的基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统包括C型MRI系统、检查床100、以及侧卧位乳腺磁共振介入装置200。
图3至图7示出了本发明的侧卧位乳腺磁共振介入装置，结合参照图3至图7，本介入装置主要根据侧卧体位进行设计，主要包括人体托架1和介入支架4两大主要部分，两部分分离存在，手术时组合使用。
人体托架1主要是固定手术过程中患者体位，呈座椅状，考虑到不同人体型的差异，通常尺寸可设计得较宽。托架上设计了侧边和底边两块靠垫3，用于保证患者身体的舒适性，更多面积的软垫设计也是可行的。
为了确保病灶定位的精准性，托架1上设计了绑带扣2，可通过绑带固定患者体位，调节松紧维持舒适性。托架1的底部延伸板是便于介入支架4的放置及配合。
介入支架4包括设计成类似桥梁的门型桥墩的支架底座5，其维持了支架的整体稳定性，支架底座5为阻尼底座，采用摩擦力较大材料制作，增大与底部延伸板15的摩擦，令支架整体重心落在较低的位置，确保手术过程中可适应各种操作，不会轻易移动位置。
考虑到不同人的体型差异较大，介入支架4上为支架板13设定了竖直滑轨6，可根据患者乳腺组织的位置通过竖直滑轨6上下移动支架板13，然后通过滑轨固定旋钮10固定支架板13。在实际使用时，支架板13上有两个线圈仓安装位，一次可以安装使用一个线圈仓9。
其次为满足医生对自由度的要求，支架板13上设计了线圈仓转轴14和线圈仓轨道8，允许线圈仓旋钮7在此轨道上以线圈仓转轴14偏转以调整线圈仓9的角度，医生可根据病灶位置选择合适的方向进行介入手术操作。
线圈仓9主要是用于磁共振乳腺介入线圈搭建，线圈结构根据线圈仓9结构进行设计。
线圈仓9内设有两栅格夹板11，用于对乳腺软组织进行固定挤压，进针栅格16方便介入进针，减少因软组织导致的进针偏移误差。
两夹板设置在夹板阻尼滑轨上，两夹板之间的间隔距离可以手动调节，调节后停留在该位置，方便医生根据手术要求进行调节，当需要夹板移动时在施加力移动夹板。
栅格夹板11上有多个栅格，可根据病灶相对位置在相应位置的栅格内进针介入操作。
栅格夹板11上设计了三个凹槽，用于嵌入定位小球17，在小球中注入磁共振成像液体，根据图像上与病灶的相对位置计算进针路径，提高介入操作的准确性。该磁共振成像溶液可以为CuSO4、NaCl混合溶液。
在一实施例中，栅格夹板尺寸：外框X方向长125，Y方向宽115，Z方向厚9，每个栅格尺寸：栅格X方向长18，Y方向宽18，Z方向厚9，间隔2，单位mm。
在一实施例中，如图7所示，栅格夹板11上的三个定位小球17分别为A(原点)、C(平面参考点1)、B(平面参考点2)、T(病灶点)、栅格参考点(右下格的中心点)。在乳腺仿体试验中这些点的坐标是已知的，经过磁共振获得MRI分层图像，其中A、B、C三点在图8中示出，T点在图9中示出，通过T点相对于A、B、C三点的位置关系，可计算T点的坐标，通过与T点设定坐标相比较，可获知T点坐标的计算误差在±4mm左右，基本满足介入手术的需要，故采用三个定位小球17的方式是可行的。
本发明中，三个定位小球实现参考坐标系的设置，固定基准点和组织位置，促使MRI图像中对基准参考点及目标组织进行成像，从而得到基准参考点、目标组织和病灶位置的多层面、多方向、完整的MRI图像。系统软件根据MRI图像，基于参考点，计算出目标组织病灶的空间位置，得到精确的三维坐标。可为活检提取组织和介入穿刺提供进针路线计算的设计参照。
在计算得到目标组织病灶的三维坐标后，可获得其在栅格夹板上的垂直投影位置对应的栅格，并将该栅格在夹板图像中突出显示。其中，三个定位小球17每一层图像上的像素坐标位置可认为是不变的，医生可以利用夹板图像中突出显示的栅格位置找到实际栅格夹板上的对应位置，该栅格位置可视为距离目标组织病灶距离最短的进针位置。
本侧卧位乳腺磁共振介入装置100和图1所示的C型MRI系统(低场开放式永磁型磁共振系统)配合使用，为介入手术提供磁共振引导。结合参照图1、图2和图10，下面对本介入系统的工作流程进行介绍。
步骤一、将侧卧位乳腺磁共振介入装置100的体位固定装置(人体托架)放置在磁共振检查床200上，令患者侧卧，双手放置于头上方或侧边，确保不会对组织成像或手术产生影响。将腋下及乳腺置于夹板位置，适当使用绑带进行受力固定，身体其他部位根据需要使用海绵垫等调整固定，保证患者处于一个较为舒适放松的姿势。
步骤二、由专业医务技术人员对介入装置进行消毒，随后根据患者体型体位进行水平位置和竖直位置调节，将介入装置置于目标位置不再变动，使患者乳腺组织暴露出来方便医生进行手术，并固定在装置的两夹板之间。随后根据患者需求微调姿势保持舒适，医生评估手术各个自由度的操作可行性。
步骤三、人员及设备等手术准备就绪后，移动检查床进行磁共振扫描激光定位，将患者送入磁体中心位置。根据手术需要决定是否对患者进行麻醉或局部麻醉，必要情况下可以给患者佩戴眼罩，稳定情绪，减少伤害。
步骤四、该乳腺磁共振介入装置上设定了参考三个定位成像小球，第一次令线圈仓处于初始位置进行定位扫描确定病灶位置。低场磁共振系统的开放式结构，允许医生在磁共振快速成像的同时，不移动患者情况下根据图像确定目标病灶的位置，做出穿刺或消融等介入手术操作。
步骤五、随后由医生根据图像所示病灶位置进行评估，调整夹板夹紧的程度和介入线圈舱旋转角度确定最佳的进针方向及路径。再次扫描磁共振图像，图像显示如果处于预想较佳的介入条件则即刻进行进针操作；如果与预想条件相差较大，则根据步骤四重复扫描调整线圈仓和夹板栅格位置，直至满足进针条件进行操作。
步骤六、医生进针到达目标病灶处通过磁共振图像确认，确认后进行介入手术操作，组织提取(活检穿刺手术)或病灶消融(介入治疗手术)。手术完成后再次扫描磁共振图像确认手术的成功完成，并评估对正常组织的伤害性。
步骤七、最后对患者进针位置进行消毒包扎，将患者放出，对该介入装置进行消毒等处理操作，至此完成基于该装置的全套磁共振引导的乳腺介入手术。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，包括C型MRI系统、乳腺磁共振介入装置、检查床，其特征在于，所述乳腺磁共振介入装置包括：
人体托架，用于对侧卧躯体的底部和背面进行支撑，所述人体托架上设有一对或多对绑带扣，以对侧卧躯体进行绑带固定，所述人体支架还设有底部延伸板；
介入支架，用于置放在人体托架的底部延伸板上，所述介入支架上设有侧向布置的线圈仓，以使侧卧躯体的乳腺能够置于线圈仓中，
一对栅格夹板，二者间距可调地设置在线圈仓中，以对乳腺进行挤压固定，
其中，单侧栅格夹板上设有多个定位小球，在定位小球中注入磁共振成像液体，用于在MRI图像上设定参考坐标系，进而获得MRI图像上目标组织病灶的相对位置坐标。
2.根据权利要求1所述的基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，其特征在于，所述介入支架包括支架底座和在支架底座上设置的支架板，其中，所述支架板的高度能够调节，所述线圈仓设置在支架板上。
3.根据权利要求2所述的基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，其特征在于，所述支架板上包括上下两个线圈仓安装位。
4.根据权利要求1所述的基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，其特征在于，所述支架底座为防滑底座。
5.根据权利要求1所述的基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，其特征在于，所述线圈仓的背面具有中心转轴和线圈仓旋钮，所述支架板上设有弧形槽和安装孔，所述中心转轴设置在安装孔中，所述线圈仓旋钮贯穿弧形槽，用于调整线圈仓的角度。
6.根据权利要求1所述的基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，其特征在于，所述定位小球中的磁共振成像液体为CuSO4、NaCl混合溶液。
7.根据权利要求1所述的基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，其特征在于，还包括在获得目标组织病灶的相对位置坐标后，获得其在栅格夹板上的垂直投影位置对应的栅格，最后在用户交互界面上将该栅格在栅格夹板图像中突出显示。
8.根据权利要求7所述的基于侧卧位的乳腺磁共振介入系统，其特征在于，所述乳腺磁共振介入装置的使用方法包括以下步骤：
步骤一、将侧卧位乳腺磁共振介入装置的人体托架放置在磁共振检查床上，令患者侧卧，使用绑带进行受力固定；
步骤二、随后根据患者体型体位进行介入支架的水平位置和竖直位置调节，将介入支架置于目标位置不再变动，使患者乳腺组织暴露出，并固定在线圈仓的两栅格夹板之间；
步骤三、移动检查床进行磁共振扫描激光定位，将线圈仓送入磁体中心位置；
步骤四、第一次令线圈仓处于初始位置进行定位扫描，在获得目标组织病灶的相对位置坐标后，获得其在栅格夹板上的垂直投影位置对应的栅格，最后在用户交互界面上将该栅格在栅格夹板图像中突出显示；
步骤五、随后根据图像评估所示病灶位置，调整栅格夹板夹紧程度和介入线圈仓旋转角度，确定最佳进针方向及路径；
步骤六、通过磁共振图像引导进针到达目标病灶处，以实施乳腺介入手术；
步骤七、在乳腺介入手术完成后将检查床退出，将患者放出。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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