CN1939234A

CN1939234A - 一种穿刺引导方法及一种手持式穿刺引导仪

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Publication number: CN1939234A
Application number: CNA2005101054669A
Authority: CN
Inventors: 张惠玲; 冯恕
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2025-09-28
Also published as: CN100593393C

Abstract

本发明涉及一种穿刺引导方法，还涉及一种依据该方法而设计的医疗器械，特别是一种与CT扫描装置结合使用的在影像断层下进行穿刺、活检、注射等诊治用途的可手持式穿刺引导仪。由于该发明所提供的引导仪设有穿刺层面的调准组件与进针基准的调准组件，使得穿刺针无论在CT机架为何种角度时，其实际进针层面总能与CT扫描层面完全重合，其实际进针角度总能与CT所要求的进针角度完全相同，从而使穿刺针能非常精确的达到病灶点，极大的提高了诊治效果。

Description

一种穿刺引导方法及一种手持式穿刺引导仪

技术领域

本发明涉及一种穿刺针的引导定位方以及一种依据该方法而设计的医疗器械，特别是一种与CT扫描装置结合使用的在影像断层下进行穿刺、活检、注射等诊治用途的手持式穿刺引导仪。

背景技术

当人体内部发生病变时，有时需要利用穿刺对病灶进行活检或治疗。通常是借助于仪器(如CT扫描装置)测定出病灶与皮肤定位点的方位和穿刺针的深度，即通常为：用CT扫描装置首先在人体的横剖面上测出病灶的位置，在该层面中选择最佳进针位置和进针角度，利用进针层面、进针角度和进针深度的三维构像决定病灶及穿刺针穿刺的精确位置。虽然CT扫描装置能够准确地确定三维的进针角度和进针深度，但穿刺的过程都是将病人从CT扫描层面移出后进行的，当病人离开CT扫描装置时，医生只能根据自己的判断，确定一个大致的进针方向，进行穿刺，然后再进行CT扫描加以确认。由于人为的因素较多，常常造成进针不准确，影响治疗的精确度。有时需要重复多次进针，严重时会导致误穿，给患者带来极大的痛苦和风险。因此，业内人士开发出一些用于穿刺定位的定位装置，例如：

美国专利号US5,957,933公开了一种结合CT扫描装置上的立体引导装置，用于引导探针进入病人体内。该立体引导装置虽然可以从人体的不同方向，引导穿刺针精确到达病灶位置，并显示整个进针过程，但其机械结构、控制系统复杂，加工成本高昂，且操作使用不便。

美国专利号US5,196,019公开了一种穿刺针定位仪，该导向仪不需复杂的设备，其结构比US5,957,933公开的立体引导装置简单的多，可单人手持进行。如图1所示，该装置的主体包括一对环，即外环30′和内环40′；外环30′的弓形圆周上设有角度刻度线；内环40′可转动的设于外环30′内并与外环30′同一轴线，内环40′上设有一刺针引导装置。在外环30′的弓形内曲表面上设有锯齿，内环40′的外曲表面上设有弹性止推爪以连接和摆脱锯齿；刺针导引装置所在的平面设有一个手柄50′，当穿刺针引导装置移动到穿刺位置时利用手柄转动将弹性止推爪锁进锯齿中。该装置虽都结构简单并可手持使用，但由于没有设置用来确保穿刺针的实际进针层面与病灶点所在的扫描层面完全重合以及确保穿刺针的实际进针角度与CT所要求的进针角度完全相同的调准组件，因此该CT导向穿刺定位仪只适合CT机架垂直于病床的零度情况下使用。这样当病灶点所在的扫描层面是在CT机架倾斜一定的角度下得到时，医生就无法利用该导向仪调整进针层面的角度，使得医生只能目测并根据经验进行调整。受经验及一些现场因素的影响，很容易导致进针的不准确，有时需要重复多次进针，严重时会导致误穿，给医生的治疗带来了很大的不便，也给患者带来极大的痛苦和风险。

针对上述现有技术的使用不便、定位不准的问题，特提出本申请。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种定位准确、结构简单、操作方便的穿刺引导方法以及一种手持式穿刺引导仪。

作为本发明的第一目的，本发明所述的穿刺引导方法的技术方案如下：

一种穿刺引导方法，其包括：

穿刺针进针角度的调整，以按照CT所要求的进针角度进针；

穿刺针进针基准的调准，以保证穿刺针实际进针角度的基准线与CT扫描确定的进针角度的基准线完全平行；

其特征在于：还包括穿刺针进针层面的调准，其方法为：a)、先校对穿刺针的进针层面的零度位置；b)、再按CT扫描层面的倾斜角度调整穿刺针的进针层面，使其与CT扫描层面完全平行。

作为进一步优化，a)中所述的校对穿刺针的进针层面的零度位置的方法为利用一水平指示装置的调零功能将水平指示装置的零度位置设定为穿刺针所在的进针层面与人体纵轴方向垂直的零度位置，保证水平指示装置的零度位置即保证进针层面的零度位置。

作为进一步优化，b)中所述的按CT扫描层面的倾斜角度调整穿刺针的进针层面的方法为：将穿刺针固定在一能够实现角度测量的装置上，利用调整该装置的角度调整穿刺针所在层面的角度。

作为进一步改进，所述利用调整该装置的角度调整穿刺针所在层面的角度的方法为：a)在该能够实现角度测量的装置的与进针层面垂直的一方向上设计有一可在进针平面垂直的方向上进行摆动的重锤式指示部件以及一能够示出重锤式指示部件摆动角度的带有角度测量的基板；b)调整基板的零刻度位置，使其与重锤式指示部件自然下垂时的指针位置相对，并使穿刺针所在的进针层面位于与人体纵轴方向垂直的位置；c)按CT机架的转动方向转动基板，使重锤式指示部件的指针指到与CT机架偏转角度相同的位置；d)再调整穿刺针所在的装置，按基板转动的反方向转动相同的角度，当重锤式指示部件的指针指到基板的零位时，此时穿刺针所在的进针层面的偏转角度即即CT机架的偏转角度。

上述方法中所述的水平指示装置可以为一气泡式水平指示仪，也可为一上端具有指针的重锤式指示部件。

作为本发明的另一目的，本发明还提供了一种手持式穿刺引导仪，其总的技术方案如下：

一种手持式穿刺引导仪，其包括：

一机座；

一卡位导引组件，其设置在机座的端部，用来导引穿刺针并调整穿刺针的进针角度；

其特征在于：于机座内还设有一可转动的调准组件，该调准组件由穿刺层面的调准组件和进针基准的调准组件构成；其中穿刺层面的调准组件的调准旋转轴线与穿刺针的调整旋转轴线垂直，进针基准的调准组件的调准旋转轴线与穿刺针的调整旋转轴线平行。

作为本发明的进一步优化，所述穿刺层面的调准组件包括一可转动的设置在机座内且标有角度刻度线的X′向基板和一与X′向基板同转动轴线的枢设在一起、并可自由摆动的重锤式指示部件，所述重锤式指示部件所在的转动轴线即为所述的穿刺层面的调准组件的调准旋转轴线。

作为穿刺层面的调准组件的进一步优化，所述X′向基板的下端设有一零度指示标记；与该指示标记相对的机座的侧壁上，设有一透明的角度刻度盘，该角度刻度盘的圆心设在穿刺层底调准旋转轴线上。这样，当基板角度刻度线的零度与重锤式指示部件的指示装置相对时，X′向基板下端的零度指示标记与角度刻度盘的零度也正好相对。

作为本发明进针角度的调准组件的一优选实施例，其为一气泡式水平仪，该气泡水平仪沿着与穿刺针的调整旋转轴线垂直的方向固定在机座上，其轴心线即所述的进针基准的调准组件的调准旋转轴线。

作为本发明进针角度的调准组件的另一实施例，其包括一可转动的设置在机座内且设有角度刻度线的Y′向基板和一与Y′向基板枢设在一起、并可自由摆动的重锤式指示部件；所述重锤式指示部件所在的转动轴线即为所述的即为所述的进针基准的调准组件的调准旋转轴线。

作为进针角度的调准组件的设置的进一步优化，所述进针基准的调准组件的Y′向基板与穿刺层面的调准组件的X′向基板同轴线转动。作为一优选实施例，Y′向基板与X′向基板垂直固定在一起；作为另一优选实施例，Y′向基板以可独立转动的方式与X′向基板同轴线的设置在一起。当Y′向基板以可独立转动的方式与X′向基板同轴线的设置在一起时，进一步优化的将Y′向基板的旋转轴心置于X′向基板重心的上端。

上述的重锤式指示部件从上到下均依次包括：一具有角度指示功能的指示装置，该指示装置可优选为一指针；一可与相应基板枢设在一起的轴套、一总能指向地心、具有调零功能的重锤。

作为进一步优化，所述重锤式指示部件枢设在各自基板上的方式为：与重锤式指示部件相对的基板侧面上，形成一垂直于基板的圆柱形凸柱，其直径大小刚好与重锤式指示部件的轴套产生间隙配合，以保证重锤指示部件绕其自由摆动。

作为上述的调准组件的进一步优化，所述X′向基板和Y′向基板的顶面均为弓形顶面，所述角度刻度线设于弓形顶面上；与X′向基板和Y′向基板的弓形顶面相应的是，与两者相配的重锤指示部件的上端连接的指针均可沿各自基板的弓形顶面自由滑动。

作为上述的调准组件的进一步优化，所述X′向基板、Y′向基板为腔体结构，所述重锤式指示部件设置在各自基板的腔体内，腔体容积的大小均能满足各自重锤式指示部件可绕其旋转轴线自由的摆动。

作为进一步优化，所述X′向基板、Y′向基板的腔体结构由两块基板以卡扣或粘和的形式构成。

作为本发明的进一步优化，所述穿刺针的卡位导引组件包括：转角分度盘、针座以及紧固调节件，其中：转角分度盘，以可拆卸的方式设置在机座的端部或直接形成于机座的端面上，其上标有角度刻度线；针座，平行于转角分度盘可转动的设置在机座的端面上或转角分度盘的盘面上，其转动的轴线与转角分度盘的中心线属于同一直线；紧固调节件，设置在针座上，使穿刺针被其沿着针座的径向、纵向的固定在针座上，此时穿刺针的纵轴与转角分度盘所在的平面平行。

所述转角分度盘固设在机座上的方式可采用插装、卡装、螺钉紧固等可拆卸连接方式，也可采用直接形成在机座端面上的方式。

所述针座可转动的设置在机座的端面或转角分度盘的盘面上的方式可采用卡配或轴连接的方式。

作为紧固调节件的一优选实施例，所述紧固调节件为插销式紧固调节组件，其在针座的径向上，设有一可容纳穿刺针的开式通向导槽，该导槽的纵向方向与转角分度盘所在的平面平行；沿着与导槽垂直的另一径向方向还设有一过针座中心的滑槽以及一滑设于该滑槽内、可沿滑槽自由移动的插销，该插销与导槽相对的内表面具有一斜面，该斜面与导槽形成对穿刺针径向上的封闭空间，该封闭空间随着斜面从外向内的移动不断缩小。

作为进一步优化，所述针座的导槽的横剖面为上宽下窄的等腰倒三角形。

作为本发明的进一步优化，所述紧固调节件为插柱式紧固调节组件，其在针座的径向上，设有一开式通向圆槽，该圆槽的纵轴向方向与转角分度盘所在的测量平面平行；与圆槽相匹配的是，所述插柱式紧固调节组件还设有一柱形导座，导座的外径等于圆槽的内径；在该导座的轴向上还设有一开式的通向圆形引导槽；引导槽的直径依据穿刺针的外径而定。

作为该优选实施例的进一步改进，为便于旋转导座，柱形导座的上端设置有一手轮，所述圆形引导槽穿越手轮。

作为本发明的进一步优化，所述机座的底面为一球形面或一纵轴平行于穿刺针调整旋转轴线的柱形面。

作为上述方案的进一步改进，所述机座的上端设有一透明的罩，通过该罩可看到重锤式指示装置的指针相对基板零刻度的运动。

作为上述方案的进一步改进，所述机座由底座和上座扣合而成。

上述方案还可在本领域技术人员可理解的范围内进行一定的组合，形成新的技术方案。

综上所述，本发明通过穿刺层面与进针基准的调准组件的设置，使本发明无论是在CT机架垂直XOY平面的零度情况下还是绕Y轴倾斜一个α角度下时工作，只要穿刺针以CT扫描仪测出的进针位置、进针角度、进针深度进针时，总能保证穿刺针的穿刺层面B与CT扫描层面A完全重合，并能够准确命中病灶点。卡位导引组件、机座以及他们之间的结构关系的优化，使该导向仪使用极为方便，单人即可手持操作，术者不暴露射线(无曝光)，大大缩短了操作时间，十五分钟左右即可完成，。

下面依据附图和具体实施方式详细说明本发明。

附图说明

图1是现有技术US5,196,019的结构示意图

图2是本发明的工作原理图；

图3是本发明实施例一的外观示意图；

图4是实施例一的立体结构分解示意图；

图5是实施例一中的针座与转角分度盘采用卡扣方式结合在一起时的工作示意图；

图6是实施例一的插销式紧固调节件的工作示意图；

图7是实施例一中Y轴调准组件中的的基板与手柄和重锤式指示部件的配合示意图图8是紧固调节件为插柱式紧固调节件的实施例二中的工作示意图

图9是实施例三中当转角分度盘插接在机座的端部时的卡位导引组件设置示意图；

图10是实施例四中当转角分度盘由机座的端面形成时的卡位导引组件设置示意图；

具体实施方式

本发明涉及一种穿刺引导方法，还涉及一种依据该方法而设计的医疗器械，特别是一种与CT扫描装置结合使用的在影像断层下进行穿刺、活检、注射等诊治用途的可手持式穿刺引导仪。由于该引导仪设有穿刺层面与进针基准的调准组件，使得穿刺针无论在CT机架为何种角度时，穿刺针的实际进针层面总能与扫描层面完全重合，实际进针角度总能与CT所要求的进针角度完全相同，极大的提高了进针的精确度。

为便于理解本发明，先描述本发明的工作原理：

如图2所示，A为在CT扫描仪的机架100倾斜一个角度α时得到的病灶点所在的扫描图像，其中：

O点为病灶点，以O为原点建立三维坐标XYZO：过O点且平行于人体纵轴方向的轴线定义为X轴；过O点、与X轴垂直且位于扫描层面A上的轴线定义为Y轴；过O点、与Y轴垂直且与Y轴位于同一扫描层面A上的轴线定义为Z轴。此时，病灶点所在的扫描层面即YOZ平面。其中，L点为皮肤穿刺点，LO即为所要求的穿刺针路径，该段距离称之为进针深度；以Z轴为进针基准，直线LO其与Z轴之间的夹角称作进针角度，我们把它记为θ；过Y轴做一与水平地面垂直的平面h，所述YOZ平面与H平面之间的夹角即为CT机架的倾斜角度，我们把它计为α。当α小于零时，CT机架为后倾状态；当α大于零时，CT机架为前倾状态；当α等于零时，CT机架垂直于水平地面，我们称其为零度。

当用CT扫描仪确定完进针位置、进针角度和进针深度后，在人体体表的相应位置标记上进针点，也即皮肤的穿刺点L，人体离开CT扫描仪，医生以所测得的进针点L、进针角度θ、和进针深度OL给病者穿刺进针。假设O₁为穿刺针的命中点，B为过O₁点的穿刺针所在的进针层面上的人体剖面，以O₁为原点建立三维坐标X₁Y₁Z₁O₁：过O₁点且平行于人体纵轴方向的轴线定义为X₁轴；过O₁点、与X₁轴垂直且位于B面上的轴线定义为Y₁轴；过O₁点、与Y₁轴垂直且与Y₁轴位于同一B面上的轴线定义为Z₁轴；此时，Y₁O₁Z₁平面即穿刺针所在的进针层面，B即为人体在Y₁O₁Z₁平面处的剖面图像。

由于CT检查及手术时人体都是平躺在检查床上的，所以XYZO坐标系中的X轴和X₁Y₁Z₁O₁坐标系中的X₁轴平行。

由此我们可以看出，如若实现穿刺针的命中点与病灶点的完全重合，必须满足以下两个条件：

一、穿刺针所在的进针层面Y₁O₁Z₁与病灶点所在的扫描层面YOZ完全重合；

二、进针角度θ的基准必须完全相同，即O₁Z₁与OZ完全重合。

在CT扫描过程中，为了得到更合适的进针点，CT扫描仪的机架常常会绕着Y轴进行一定的前或后倾斜。当机架旋转角度为α时，扫描层面YOZ也即旋转一个角度α，此时就要求穿刺针所在的进针层面Y₁O₁Z₁也应当同方向的旋转一个角度α。

使用时，穿刺针通常是被一卡位导引组件固定在一平面C的，并从该平面的一径向导引进人体。当需要调整进针角度时，由该平面载着穿刺针绕其轴线进行转动。我们将穿刺针的这一旋转轴线称之为穿刺针的调整旋转轴线。假设这一旋转轴线的轴心O′，我们再以轴心O′为原点建立三维坐标：过O′点且垂直于平面C的轴线，即我们上述的穿刺针的调整旋转轴线定义为X′轴；过O′点、与X′轴垂直且位于平面C上的轴线定义为Y′轴；过O′点、与Y′轴垂直且与Y′轴位于同一平面C上的轴线定义为Z′轴；穿刺针与O′Z′轴之间的夹角即实际进针角度θ′，Z′轴即实际进针基准，平面C所在的Y′O′Z′平面即实际进针层面。

手术时，若要保证实际进针层面与CT扫描层面完全重合，实际进针角度θ′与CT所要求的进针角度θ完全相同，必须保证：

一、首先应使穿刺针所在的平面C置于其旋转轴线X′轴与人体纵轴方向X相同的位置，且使Y′O′X′平面与YOX平面平行，由于人体无论手术时还是CT检查时都是平卧在检查床上的，使Y′O′X′平面与YOX平面平行，也即使Y′O′X′平面与水平地面平行。只有这样，实际进针基准O′Z′才会与CT进针基准OZ完全平行。对此如何来判断呢？这就需要一个进针基准的校准装置，使其不但能够检测还能通过一进针基准旋转轴线保证O′Z′与OZ完全平行，那么这条基准进针基准旋转轴线一定是与X′轴平行的；

二、保证平面C与YOZ平面平行。也就是说，当CT扫描层面YOZ绕Y轴旋转一个角度α时，平面C也应当绕Y′轴同向的旋转一个角度α。这样，就需要一个穿刺层面的调整装置，使其能保证平面C沿Y′轴的转动。此时我们把Y′轴叫做穿刺层面的调整旋转轴线。

只有在满足上述条件下，当医生按CT所测得的进针点、进针角度、和进针深度进针时，其实际进针层面与CT扫描层面才会完全重合，其实际进针角度与CT所要求的进针角度才会完全相同。本发明就是基于此原理，利用其具有的穿刺层面和进针基准的调准组件，无论扫描图像是在CT机架何种情况下得到的，总是能保证穿刺针所在的进针层面与病灶点所在的扫描层面完全重合、穿刺针的进针角度与CT所要求的进针角度完全相同，从而使穿刺针准确的命中病灶点。

正是基于上述原理，本发明提供了一种穿刺引导方法以及一种手持式穿刺引导仪：

穿刺引导方法包括：

穿刺针进针角度的调整，以按照CT所要求的进针角度进针；

穿刺针进针层面的调准，其方法为：a)、先校对穿刺针的进针层面的零度位置；b)、再按CT扫描层面的倾斜角度调整穿刺针的进针层面，使其与CT扫描层面完全平行。

基于本发明上述所提供的穿刺引导方法，本发明所提供的手持式穿刺引导仪，其包括：

一机座4；

一卡位导引组件2，其设置在机座4的端部，用来导引穿刺针1并调整穿刺针1的进针角度；

一调准组件3，其可转动的设置在机座4内，用来确保穿刺针的实际进针层面与病灶点所在的扫描层面完全重合以及确保穿刺针的实际进针角度与CT所要求的进针角度完全相同；所述调准组件3由穿刺层面的调准组件31和进针基准的调准组件32构成；其中穿刺层面的调准组件31的调准旋转轴线与穿刺针的调整旋转轴线垂直，进针基准的调准组件32的校准旋转轴线与穿刺针的调整旋转轴线平行。

下面结合具体实施例说明本发明的技术构思：

实施例一

如图3、图4所示，本发明总体包括三部分：机座4，设在机座4端部的卡位导引组件2以及可转动的设在机座4内部的调准组件3，其中调准组件3又包括：穿刺层面的调准组件31和进针基准的调准组件32。其中穿刺层面的调准组件31的调准旋转轴线与穿刺针的调整旋转轴线垂直，进针基准的调准组件32的校准旋转轴线与穿刺针的调整旋转轴线平行。

下面具体描述下本实施例各组成部件的具体结构以及各部件之间的具体连接关系。

一、穿刺针的卡位导引组件2

如图3、图4所示，穿刺针的卡位导引组件2设置在机座4的端部41，其包括：转角分度盘21、针座22以及紧固调节件23，三者与机座4之间的连接关系是：转角分度盘21设置在机座4上，针座22设置在转角分度盘21上，紧固调节件23设置在转角分度盘21上。

(一)转角分度盘21

为了能显示穿刺针1的进针角度，本发明设置了转角分度盘21。如图3、图4所示，转角分度盘21垂直的设置在机座4的端部41，其外圆周均匀的标有角度刻度线，其零刻度线设在角度刻度线的中间位置，当穿刺针指向零刻度线时，即表示穿刺针1的实际进针角度为零。

作为进一步优化，转角分度盘21以卡扣的方式固定在机座4端部的端面上。为更好的实现两者之间的配合，机座4的端面411设计为开口式的垂直于水平地面的环形端面411，环形端面411上开有一用来与转角分度盘21卡配的通槽412。与机头1的环形端面411及其上通槽412相适应的是，转角分度盘21包括两个同轴心的内环211和外环212，两环通过一中间连接板213连接而成，且外环212的内径等于机座4环形端面的外径，内环211的外径等于机座4环形端面的内径，两者之径向差正好等于机座4端部的壁厚；中间连接板213的外形尺寸与环形端面41上的通槽412尺寸完全相配，并保证两者之间的配合正好使转角分度盘21的零刻度线于与水平地面垂直。作为进一步优化，通槽412的厚度最好大于或等于中间连接板213的厚度，本实施例优选通槽412的厚度等于中间连接板213的厚度，这样不但使转角分度盘21紧扣到机座的端部上，还能使转角分度盘21所在的测量面与机座4的端面处于同一平面，以减少在读取刺针旋转角度时的误差。

当然，转角分度盘21固定在机座4上的方式，还可采用本领域技术人员可理解的现有技术中的其他可拆卸固定方式，但无论采用何种固定方式，都应尽量满足以下几点：一、转角分度盘21所在测量平面及零刻度线必须与水平地面垂直；二、方便测量；三、方便进针。

作为进一步优化，外环211简化成只有上半部分的半圆环。

作为进一步优化，转角分度盘21的角度刻度线也可分别标设在内环211和外环212上。

作为进一步优化，转角分度盘21的外环212的半径大小可依据穿刺针1所需的长度而定。在不影响进针的情况下，尽可能做的大些，这样可使测量精度更高些。

作为进一步优化，中间连接板213以及通槽412的宽度越小越好，这样当定好穿刺针的进针角度后，可根据需要方便的从连接板213处折断转角分度盘的外盘212。

(二)针座22及紧固调节件23

为了能够调整进针角度、并满足不同外径大小的穿刺针的固定需要，本卡位导引组件2还设置了针座22及紧固调节件23。

如图4、图3所示，针座22可转动的设置在转角分度盘21的盘面上，其转动轴线与转角分度盘21的中心线处于同一直线。为便于针座22的旋转，针座22优化为盘式针座。

对于针座22与转角分度盘21之间的可转动设置，本实施例优选卡配的方式。如图5所示，针座22在其与转角分度盘21的内环211相对应的端面上，沿着与内环211的内圆周相应的一周向上，至少均匀的设有2个环形弹性卡钩221，且所有环形弹性卡钩221的卡槽222外径R等于转角分度盘21的内环211的内径d，卡钩221的卡距L等于内环211的厚度w。这样就可利用弹性卡钩221的弹性将弹性卡钩221插进内环，当弹性卡钩221恢复弹性后，即可利用其卡槽222与转角分度盘的内环211之间的尺寸配合将针座22固定在转角分度盘21上，由于卡钩221所形成的卡槽为环形，且其外径等于内环211的内径，所以以同一半径周向布置在针座22上的卡构还能保证针座绕其与转角分度盘的同轴线转动。实际上，针座22与转角分度盘21之间的可转动连接的方式可有很多，如可采用轴连接的方式，还可采用US5,196,019中所披露的大环与小环之间的连接方式。这里就不一一而述。

为把不同外径大小的穿刺针固定在针座22上，并能调节穿刺针的进针角度，针座22上还设有紧固调节件23，能实现这一目的的紧固调节件有很多，本实施例选用一种插销式紧固调节组件，因为该种插销式紧固调节组件可使不同外径大小的穿刺针1均可得到很好的固定，并能使穿刺针1十分方便的安装和拆卸。

该插销式紧固调节组件的构成是：

如图4、图6所示，为实现穿刺针能以转角分度盘21的中心线为旋转轴线，在盘式针座22的径向上，设有一可容纳穿刺针1的开式通向导槽231，该导槽231的纵向方向为与转角分度盘21所在的平面平行，该导槽的纵向长度等于盘式针座22的直径，该导槽的深度最好大于所能使用的穿刺针1的最大直径。这样，当穿刺针1沿着导槽231的纵向方向插进导槽231内，其纵轴就会平行于转角分度盘21所在的平面。为适应不同直径大小的穿刺针的需要，导槽231的横剖面形状可以为上宽下窄的倒等腰梯形，也可以为上宽下窄的倒等腰三角形，本实施例优选为上宽下窄的倒等腰三角形，这样，可突出两个技术效果：一、无论多细的穿刺针放置于内时，均可保证与槽的底面充分接触而不会来回摆动。二、保证穿刺针所在的旋转中心就是转角分度盘21的中心。

为进一步把穿刺针1紧固在导槽231里而不脱落，紧固调节件23在盘式针座22上沿着与导槽231垂直的另一径向方向还设有一过盘座22中心的滑槽232以及一滑设于该滑槽232内、可沿滑槽232自由移动的插销233。为适应不同刺针直径的变化，插销233与导槽231相对的内表面做有一斜面2331。由于滑槽232与导槽231都过中心处，两者在针座22的中心处会形成一交会空间。当插销的斜面2331移动到交汇空间处时与导槽231形成一只能使刺针1沿着导槽231纵向方向移动的封闭空间。当插销233向外移动时，封闭空间放大；当插销233向里移动时，封闭空间缩小。斜面2331沿滑槽232纵向的长度与刺针直径变化的大小相应。这样在使用时，就可根据穿刺针1的外径大小移动插销233以适应穿刺针外径的变化。通过这样的固定机构，无论何种直径大小的穿刺针都可得到很好的径向固定且能保证穿刺针1沿着导槽231来回移动。

作为进一步优化，滑槽232和插销233均采用倒T形结构，这样插销233就绝不会从滑槽中脱落出来。

作为进一步优化，滑槽232的纵向长度最好大于盘式针座22的半径小于盘式针座22的直径，且其一端最好开在外周面上。

综上所述，穿刺针被紧固调节件23纵向的固定在针座22的径向上，且能被针座22载着绕一转角分度盘21的中心线(也是针座22的旋转轴线)旋转以实现进针角度的调整，这条旋转轴线就是我们所谓的穿刺针的调整旋转轴线。

由此我们可以看出：本发明的卡位导引组件2通过插销式紧固调节组件的设计不但使不同外径大小的穿刺针在使用时都能得到很好的固定，也可很方便的进行安装和拆卸，同时还能利用可转动的针座22将穿刺针转动到任何所需的角度，并通过转角分度盘21精确的测出其所在的角度，为医生的精确进针提供有力的条件。由于穿刺针进针角度的调整是通过针座载其绕转角分度盘21的中心线(也是针座22的旋转轴线)的旋转来实现的，所以转角分度盘21的中心线，(同时也是针座22的旋转轴线)就是我们所谓的穿刺针的调整旋转轴线。

但是，要想刺针准确达到病灶点而不伤及其他器官组织，还必须确保穿刺针的实际进针层面与病灶点所在的扫描层面完全重合以及确保穿刺针的实际进针角度与CT所要求的进针角度完全相同。由于穿刺针所在的平面C与转角分度盘21所在的平面平行，因此要想穿刺针所在的进针层面与CT扫描层面重合，必须使转角分度盘21所在测量平面无论何时都与扫描层面平行，同时还应确保转角分度盘21的零刻度线与CT扫描时所建立的三维坐标中的OZ轴平行。那么如何判定并加以调整呢?为此，本发明给出了可以解决该些问题的穿刺层面与进针基准的调准组件3。

三、穿刺层面与进针基准的调准组件3

如图3、图4所示，调准组件3可转动的设置在机座4的内部，其包括：进针基准的调准组件32和穿刺层面的调准组件31，其中：

穿刺层面的调准组件31包括一可转动的设置在机座4内且标有角度刻度线的X′向基板311和一与X′向基板311同转动轴线的枢设在一起、并可自由摆动的重锤式指示部件312。此时重锤式指示部件312的旋转轴线即为穿刺层面的调整旋转轴线，X′向基板311和重锤式指示部件312的设置应保证其旋转轴线与穿刺针调整旋转轴线垂直。

进针角度的调准组件32包括一设有角度刻度线的Y′向基板321和一与Y′向基板321枢设在一起、并可自由摆动的重锤式指示部件322。此时重锤式指示部件322的旋转轴线即为进针基准的调整旋转轴线，Y′向基板321和重锤式指示部件322的设置保证重锤式指示部件322的旋转轴线与穿刺针调整旋转轴线平行。

所述的重锤式指示部件312、322从上到下均依次包括：一具有角度指示功能的指示部件，该指示部件本实施例采用指针；一可与相应基板枢设在一起的轴套；一总能指向地心、具有调零功能的重锤。

为实现穿刺层面的调准组件31的转动，穿刺层面的调准组件31还设有一手柄313，该手柄于机座4外侧可转动的穿过机座壁与基板311垂直固定在一起。

为进一步标出基板311转动的角度以及便于穿刺层面的调整，在基板311的下部还进一步固设有一指针3113，在机座4的壳体的相应位置处设有一透明的角度刻度盘3112。为简化结构，基板指针3113在基板311上直接形成。当基板角度刻度线的零度与重锤式指示部件的指针相对时，X′向基板311下端的零度指示标记3113与角度刻度盘3112的零度也正好相对。

本实施例进针基准的调准组件32没有设置手柄，而是将其基板321与基板311垂直固定连接在一起。由于病者在进行CT扫描时以及病者在手术过程中均为平躺在检查床上，X轴方向视作不变，通过重锤指示装置322的调零功能便可使进针角度的基准得到校准，因此，为简化本发明的结构，可不必为进针基准的调准组件32设置手柄之类的转动装置，而可以直接简单的将基板321与基板311垂直固定连接在一起。

为便于观测基板与重锤式指示部件之间的相对转动，上述X′向基板311和Y′向基板321的顶面均进一步优化为弓形顶面，再在其顶面上标设角度刻度线；与基板311、321的弓形顶面相应的是，重锤指示部件312、322其上端连接的指针3121、3221均可沿各自基板的弓形顶面自由滑动，此时指针到重锤指示部件的转动轴心的距离正好等于或稍大于弓形顶面的半径，这样使得指示部件的指针可沿弓形顶面自由滑动。依据重力原理，重锤式指示部件312总能垂直于水平地面的指向地心，其自然下垂时的方向分别平行于基板311所在的平面以及转角分度盘和穿刺针所在的平面。

为利于重锤式指示部件与基板之间的设置，基板311、312分别由两块基板以卡扣或粘和的形式合成一体，并形成两者之间的腔体结构。本实施例采用了粘和的方式。如图4所示，基板311由基板3111和基板3112粘合而成、基板312分别由基板3111和基板3112粘合；两基板形成的腔体均能允许各自的重锤指示部件绕其旋转轴线自由的摆动。对于基板上的角度刻度，可分别标注在两个构成的基板上，也可选择其中一个标注。

如图4，为能将重锤指示部件枢设在其对应的基板上，与重锤式指示部件相对的基板侧面上，形成一垂直于基板的圆柱形凸柱，其直径大小刚好与重锤式指示部件的轴套产生间隙配合，以保证重锤指示部件绕其自由摆动；

为将Y轴调准组件31的手柄313很方便的穿过机座的壳体与基板311固定在一起，基板与壳体相对的一侧上形成一垂直于基板、向外凸出的四棱柱或三棱柱3134，与之相适应的是，所述手柄313具有一凸轴3131，轴内具有一可与基板上的四棱柱产生过盈或过渡配合的四棱孔3132，安装时，将手柄313的凸轴可转动的穿过机座4壳体上一相应的轴孔45与基板3111上的四棱柱3115紧密配合在一起。这样，当在机座4外转动手柄时，基板就会跟随一起转动。

所述基板311两侧的分别用来与重锤式指示部件配合的圆柱形凸柱以及用来与手柄配合的四棱柱位于同一轴线。

图7示出了基板311与重锤指示部件312以及手柄313的配合示意图。手柄313通过其上的凸轴3131与机座4壳体上的轴孔44的配合可转动的穿过机座4的壳体，之后通过其凸轴3131内的四棱孔3132与基板3111上的四棱柱3115的配合紧密的过盈配合在一起；基板3111的另一侧通过其上的圆柱形凸柱3116与重锤指示部件的轴套3122以间隙配合的方式枢设在一起，使重锤指示部件312可绕圆柱形凸柱3116在与基板311平行的平面内自由摆动。四棱柱3155与圆柱形凸柱3116处于同一轴线。

作为进一步改进，Y′向基板321与机座侧对的一面还可与机座形成一可转动的支撑结构，以利于整个调准组件在机座4内的稳定设置。如：于Y′向基板321的侧面向外形成一凸轴3215，该凸轴3215的轴线与基板311两侧的分别用来与重锤式指示部件配合的圆柱形凸柱3116以及用来与手柄配合的棱柱3115位于同一旋转轴线，即穿刺层的调整旋转轴线；与Y′向基板321侧面的凸轴3215之相对应的机座4的那壁上设有一可供凸轴3215转动的轴座46。

最后要重申的是，虽然进针基准的调准组件32和穿刺层面的调准组件31的重锤指示部件与其各自相应的基板位于同一转动轴线，但基板311、312随手柄313一起转动时，重锤指示部件312并不摆动，这样，通过重锤指示装置312的指针3121与基板311的零刻度之间的偏移角度就可判断基板311的转动情况。

由此，当CT机的扫描机架旋转一角度α时，要实现穿刺针的穿刺层面A与扫描层面B的完全重合，可通过手柄313将基板311旋转到相同的角度α，此时，由于重锤指示装置312不随基板311转动，基板311上端的零刻度与指示针3121之间将产生一夹角，之后，再反方向转动机座4，使重锤指示装置的指针3121回归到零位，此时机座4的旋转角度即等于CT机架的旋转角度。此时还需监视进针基准的调准组件32的重锤指示部件322的指针是否指向其基板321的零刻度。如果不为零，此时再将机座4沿X′轴轻轻转动，直到重锤指示部件322的指针指向其基板321的零刻度。

四、机座4

为适应上述卡位导引组件2以及穿刺层面与进针基准的调准组件3的设置，本实施例机座采用上下分体结构，由底座412和上座413扣合在一起形成。为达到便于观测和保护穿刺层面与进针基准的调准组件3的双重目的，上座413的上端还设有一透明的罩5在其上。另外，底座412的底面采用柱形面以便于机座4在人体上的转动，该柱形面的轴线平行于穿刺针的调整旋转轴线。

上述就是本实施例的具体结构。下面再描述下本发明具体的使用方法是：

使用时，通过CT扫描装置检测出病灶点O的三维坐标位置，确定穿刺进针的断层面YOZ，并在体表标记皮肤进针点L。

选用合适直径的穿刺针1，将其插进针座22的导槽231内，移动插销232扣紧刺针，按进针角度旋转针座22到所要求的位置，使针尖对准进针点L处，此时还需保证转角分度盘21所在平面垂直于人体的纵轴方向，Y轴重锤调整装置312的指针3121、进针基准的调准组件32的重锤指示部件322的指针3221均指向各自基板的零位刻度。之后根据CT机架的倾斜角度旋转手柄313，使基板311旋转的角度与机架的倾斜角度α相同。之后再按基板311旋转的反方向轻轻调整机座4，使Y轴重锤调整装置312的指针3121回归到零位。此时机座4的旋转角度即等于机架的旋转角度。穿刺针所在的进针层面C也即穿刺针的进针层面B与扫描层面A完全重合。最后，再看进针基准的调准组件32的重锤指示部件322的指针3221是否指向基板321的零刻度，如不是，沿着指针偏离基板321的零刻度的反方向轻轻旋转机座，使X轴重锤指示装置322的指针3221归为零位。经过这样的调整，穿刺针实际进针角度的基准线O′Z′平行于CT所要求的进针角度的基准线OZ，由于穿刺针所在的进针层面C也即穿刺针的进针层面B与扫描层面A完全重合所以穿刺针的实际进针角度θ′就等于CT所要求的进针角度θ，这样以CT扫描仪测出的进针位置、进针角度和进针深度进针时就能够准确命中病灶点。

本实施例的工作方法同于实施例一。

实施例二

本实施例与实施例一不同的是，实施例四中的紧固调节件采用了插柱式紧固调节件。如图8，其在针座22的径向上，开有一通向开式圆柱形导槽241，该圆柱形导槽241的纵向方向与转角分度盘21所在的平面平行；与圆柱形导槽241相匹配的是，所述插柱式紧固调节组件还设有一可容纳穿刺针的柱形导座242，柱形导座242的外径D₂等于圆柱形导槽241的内径D₁；为固定穿刺针，在柱形导座242的轴向上还设有一通向的柱形引导槽243；该引导槽243的直径d₂依据穿刺针的外径d₀而定，依据现有穿刺针不同的型号，穿刺针引导槽243具有不同的内径。但是，不管引导槽243的内径多大，柱形导座242的外径D₂与柱形导槽241的内径D₁总是相配的。为便于手术结束后，穿刺针从侧面取出，作为进一步优化，引导槽243的开口所对应的弦长不应小于穿刺针的直径长度。使用时，只要根据穿刺针的外径选择合适的穿刺针导座242插在针座22上的柱形导槽241内，再将其穿刺针的柱形导座242的导槽243的开口旋向柱形导槽241的内部可使用。当穿刺过程结束后，将柱形导座242的导槽243的开口旋向外侧即可取出穿刺针。

为方便手动，柱形导座242的上端还向外凸出，形成一个直径更大一些的手柄244。所述圆形引导槽243穿越手柄244。

实际上，现有技术中可实现不同直径的穿刺针的紧固调节件还有很多，这里就不一一而述。只要是能够实现可将不同外径大小的穿刺针纵向的固定在与转角分度盘21所在的测量平面平行的一平面内，并能绕着与转角分度盘21共同的轴心线在该平面内进行旋转都没有脱离本创新点的主旨。

本实施例的工作方法同于实施例一。

实施例三

与实施例一不同的是，转角分度盘21采用了插接的方式可拆卸的固定在机座4的端部41。

如图9所示：机座4的端部41的上侧面开有一槽孔413，与此相应的是，转角分度盘21为环形，其内环的下端设有一与槽孔413相匹配的插块215，两者大小、形状、位置相配，且转角分度盘21的内径等于机座端部41的外径。当转角分度盘21使用时，将插块215插进槽孔413中即可实现固定，不用时，将转角分度盘21从槽孔413中拔出即可。

针座22直接枢设在机座4的端面上。两者之间可采用实施例一中的连接方式，也可采用轴承连接。

为提高转角分度盘21的测量精度，转角分度盘21所在的测量平面与机座的端部端面之间的间距不可过大。

本实施例的工作方法同于实施例一。

实施例四

如图10与实施例一不同的是，转角分度盘21直接形成在机座4的端面411上，其方法是在机座4的端面411上设一中心点O′，以此中心点O′为基准直接在机座4的端面411上刻上转角刻度线，其零刻度线位于与水平地面垂直的顶部位置。为便于针座22的设置，设有转角刻度的机座端面的中间具有一环腔，该环腔的圆心的位置即转角刻度盘21的中心。针座22为圆形盘座，可转动的设置在机座端面的环腔内，其与环形端面之间的连接采用US5,196,019中大环与小环的连接方式。

针座22上的紧固调节件23可采用实施例一中的插销式紧固调节件。其结构和工作原理这里不再赘述。

实践上，转角分度盘21、针座22、机座4之间的固定还有很多种，这里就不一一而述，只要能够实现转角分度盘21对穿刺针进针角度的测量，实现穿刺针能被针座22载着以转角分度盘21的中心为轴心，在与转角分度盘21所在测量平面平行的平面内转动，机座4、转角分度盘21、针座22无论采用何种固定连接方式都不脱离本发明的主旨。

本实施例的工作方法同于实施例一。

实施例五

与实施例一不同的是，进针基准的调准组件32的Y′向基板321没有采用与穿刺层面的调准组件31的X′向基板311垂直固定在一起的转动结构，而是通过一手柄于机座(4)外侧可转动的穿过机座壁与其垂直固定在一起，利用手柄的转动实现其转动。

手柄的转动轴线与重锤式指示部件的旋转轴线同一条直线。

实施例六

与实施例一不同的是，本实施例没有进一步在基板311的下部固设有指针3113和在机座4的壳体的相应位置处设有透明的角度刻度盘3112。

本实施例使用过程钱应首先通过重锤式指示部件312调零，保证穿刺层面的调准组件3的X′向基板311角度刻度线的零刻度和重锤式指示部件312的指针相对。然后方可进行穿刺层面的角度调整，其他同于实施例一。

实施例七

与实施例一不同的是，本实施例进针基准的调准组件32的Y′向基板321与穿刺层面的调准组件31的X′向基板311采用了同轴线转动，其方式为：Y′向基板321单独绕与X′向基板311的同一轴线以不倒翁的方式转动。正如现有技术，对于具有一定重度的基板，只要将轴心的位置位于重心位置的上端，就可依靠重力的作用使其总能保持垂直向下。

本实施例的Y′向基板321采用这样的方式的技术效果在于：无论其转动轴怎样转动，Y′向基板321总能始终垂直向下，决不影响重锤指示部件指针322的摆动和指示。

本实施例的工作方法基本同于实施例一。

实施例八

与实施例一，不同的是本发明进针角度的调准组件32为一气泡式水平仪，该气泡水平仪沿着与穿刺针的调整旋转轴线垂直的方向固定在机座4上，其轴心线即所述的进针基准的调准组件32的调准旋转轴线。

由于本发明的气泡式水平仪为一现有技术，其具体工作原理与方法这里就不再赘述。

本实施例的工作方法基本同于实施例一。

最后，还需要说明的是，本发明的保护范围并不仅限于上述实施例：

具有指零功能的重锤指示装置322、312还可由现有技术中其他类型的自动指向地心的指示装置代替；

转角分度盘41还可采用自动显示角度的角度传感器，以检测其转动的角度；

该手持式穿刺引导仪的进针方向还可以包括一激光源，该激光源沿着探针插入路线产生一导向光柱；

基板311、321与针座22的旋转不但可通过手柄313手动实现，还可采用电机自动控制装置来实现。

另外，本发明不仅可作为影像断层下穿刺，还可用做病理活检、药物注射、导管留置、骨骼开孔等功能的引导装置(简称引导装置)，使用时只要根据不同的用途，更换下前端设备(如穿刺针)即可，均能实现准确、快速命中靶点。

综上所述，本发明所提供的穿刺引导方法，其发明点主要在于其提供了一种有别于现有技术的穿刺针进针层面的调准方；本发明的手持式穿刺引导仪的发明点主要在于：本发明具有一可在机架的任何角度下实现病灶点的扫描层面与进针层面的重合、实际进针角度与CT所要求的进针角度完全相同的穿刺层面与进针基准的调准组件，任何基于该主旨所作的等同变化都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种穿刺引导方法，其包括：

穿刺针进针角度的调整，以按照CT所要求的进针角度进针；

其特征在于：还包括穿刺针进针层面的调准，其方法为：a)先校对穿刺针的进针层面的零度位置；b)再按CT扫描层面的倾斜角度调整穿刺针的进针层面，使其与CT扫描层面完全平行。

2.一种依据上述方法制备的手持式穿刺引导仪，其包括：

一机座(4)；

一卡位导引组件(2)，其设置在机座(4)的端部，用来导引穿刺针并调整穿刺针的进针角度；

其特征在于：于机座(4)内还设有一可转动的调准组件(3)，该调准组件(3)由穿刺层面的调准组件(31)和进针基准的调准组件(32)构成；其中穿刺层面的调准组件(31)的调准旋转轴线与穿刺针的调整旋转轴线垂直，进针基准的调准组件(32)的调准旋转轴线与穿刺针的调整旋转轴线平行。

3.如权利要求2所述的手持式穿刺引导仪，其特征在于：所述穿刺层面的调准组件(31)包括一可转动的设置在机座(4)内且标有角度刻度线的X′向基板(311)和一与X′向基板(311)同转动轴线的枢设在一起、并可自由摆动的重锤式指示部件(312)，所述重锤式指示部件(312)所在的转动轴线即为所述的穿刺层面的调准组件(31)的调准旋转轴线。

4.如权利要求2所述的手持式穿刺引导仪，其特征在于：所述进针角度的调准组件(32)为一气泡式水平仪，该气泡水平仪沿着与穿刺针的调整旋转轴线垂直的方向固定在机座(4)上，其纵轴线即所述的进针基准的调准组件(32)的调准旋转轴线。

5.如权利要求2所述的手持式穿刺引导仪，其特征在于：所述进针角度的调准组件(32)包括一可转动的设置在机座(4)内且设有角度刻度线的Y′向基板(321)和一与Y′向基板(321)枢设在一起、并可自由摆动的重锤式指示部件(322)；所述重锤式指示部件(322)所在的转动轴线即为所述的进针基准的调准组件(32)的调准旋转轴线。

6.如权利要求5所述的手持式穿刺引导仪，其特征在于：所述进针基准的调准组件(32)的Y′向基板(321)与穿刺层面的调准组件(31)的X′向基板(311)同轴线转动，优选的Y′向基板(321)与X′向基板(311)垂直固定在一起或Y′向基板(321)以可独立转动的方式与X′向基板(311)同轴线的设置在一起；当Y′向基板(321)以可独立转动的方式与X′向基板(311)同轴线的设置在一起时，进一步优化的将Y′向基板(321)的旋转轴心置于Y′向基板(321)重心的上端。

7.如权利要求3或5所述的手持式穿刺引导仪，其特征在于：所述穿刺层面的调准组件(31)、(32)的可转动设置均为：一手柄于机座(4)外侧可转动的穿过机座壁与基板垂直固定在一起。

8.如权利要求2所述的手持式穿刺引导仪，其特征在于：所述穿刺针的卡位导引组件(2)包括：转角分度盘(21)、针座(22)以及紧固调节件(23)，其中

转角分度盘(21)，以可拆卸的方式设置在机座(4)的端部或直接形成于机座(4)的端面上，其上标有角度刻度线；

针座(22)，平行于转角分度盘(21)可转动的设置在机座(4)的端面上或转角分度盘(21)的盘面上，其转动的轴线与转角分度盘(21)的中心线属于同一直线；

紧固调节件(23)，设置在针座(22)上，使穿刺针(1)被其沿着针座(22)的径向、纵向的固定在针座(22)上，此时穿刺针(1)的纵轴与转角分度盘(21)所在的平面平行。

9.如权利要求8所述的手持式穿刺引导仪，其特征在于：所述紧固调节件(23)为插销式紧固调节组件，其在针座(22)的径向上，设有一可容纳穿刺针的开式通向导槽(231)，该导槽(231)的纵向方向与转角分度盘(21)所在的平面平行；沿着与导槽(231)垂直的另一径向方向还设有一过针座(22)中心的滑槽(232)以及一滑设于该滑槽(232)内、可沿滑槽(232)自由移动的插销(233)，该插销(233)与导槽(231)相对的内表面具有一斜面(2331)，该斜面(2331)与导槽(21)形成对穿刺针径向上的封闭空间，该封闭空间随着斜面(2331)从外向内的移动不断缩小；优选的，所述针座的导槽(231)的横剖面为上宽下窄的等腰倒三角形。

10.如权利要求8所述的手持式穿刺引导仪，其特征在于：所述紧固调节件(23)为插柱式紧固调节组件，其在针座(22)的径向上，设有一开式通向圆槽(241)，该圆槽(241)的纵轴向方向与转角分度盘(21)所在的测量平面平行；与圆槽(241)相匹配的是，所述插柱式紧固调节组件还设有一柱形导座(242)，导座(242)的外径等于圆槽(241)的内径；在该导座(242)的轴向上还设有一开式的通向圆形引导槽(243)；引导槽(243)的直径依据穿刺针的外径而定。