CN218391266U - 一种适配神经导航的导引装置及适配神经导航的导引系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种适配神经导航的导引装置及适配神经导航的导引系统，其中导引装置包括：导引管体，用于置于引流管内部并驱动引流管在人体组织内移动；设置在导引管体前端的第一导航棒，用于指示引流管在人体组织内的位置；连接在第一导航棒上的第一导线，部分设置在导引管体内，本申请可以通过监控导航棒的位置来全程获取引流管的实时空间位置，为医生提供可靠的置入信息，从而提高引流管置管时的准确性。

Description

一种适配神经导航的导引装置及适配神经导航的导引系统

技术领域

本申请涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种适配神经导航的导引装置及适配神经导航的导引系统。

背景技术

创伤性颅脑损伤、脑出血导致的神经系统疾病目前已成为威胁人们身体健康的重要因素，我国每年新增的严重创伤性颅脑损伤和脑出血患者多达百万例，这使颅脑创伤和脑出血已成为一个重大的公共卫生问题，利用引流管对创伤性颅脑损伤、脑出血等神经危重患者进行及时的颅内引流可以在很大程度上挽救病人的生命，引流管除用于颅脑外引流外，还广泛应用在腹腔、胸腔及胆囊引流等领域。

目前常见的引流管置管方式有徒手放置，但这种方式十分依赖外科医生的经验和技术缺少科学判断和检验指标，因此置管的准确率会大打折扣。

实用新型内容

为了能够提高置管的准确率，本申请提出了一种适配神经导航的导引装置及适配神经导航的导引系统。

在本申请的第一方面，提出了一种适配神经导航的导引装置，包括：导引管体，用于置于引流管内部并驱动所述引流管在人体组织内移动；设置在所述导引管体前端的第一导航棒，用于指示所述导引管体在人体组织内的位置；连接在所述第一导航棒上的导线，部分设置在所述导引管体内。

通过采用上述技术方案，导引装置由导引管体和设置在导引管体前端的第一导航棒以及与第一导航棒连接的第一导线组成，在导引管体的前端位置设置第一导航棒，可以通过第一导航棒在磁场中磁通量的变化，获取其空间的五个维度的位置，即可间接的获得引流管前端在人体组织内的位置，则在对病人进行置管的过程，即可全程监控到引流管的实时位置，通过这种方式可以显著的提高引流管置管时的准确性，减少二次或多次重复置管，也可降低置管过程中的感染风险。

进一步地，所述导引管体后端设置有手柄。

通过采用上述技术方案，通过在导引管体后端设置手柄，可方便医生手持或设备夹持导引装置，从而便于控制导引装置推送引流管进入人体组织。

再进一步地，所述导引装置还包括：设置在所述手柄中的第二导航棒以及与所述第二导航棒连接的第二导线，所述第二导航棒与所述第一导航棒在空间位置上相对垂直。

通过采用上述技术方案，以相对垂直的方位将第二导航棒设置于手柄中，可完全确定导引装置在人体组织中的六个自由度，从而能够准确确定导引装置的空间位置。

进一步地，所述导引管体由金属、记忆合金或高分子材料制成。

再进一步地，所述第一导航棒和第二导航棒包括导航管体和设置于导航管体内的电磁传感器。

通过采用上述技术方案，两个导航棒采用电磁传感器，是利用电磁感应原理，当电磁传感器处于磁场中时，磁感线会穿过电磁传感器，若电磁传感器法神移动，磁通量也会发生改变，同时产生感应电动势，由于磁场在空间中的分布不均匀但具有明确的空间方向，因此电磁传感器处于磁场中的不用位置时其感应强度不同，依次可以推算出电磁传感器的空间位置，从而获取得到导航棒所在的位置。

又进一步地，所述导航管体与所述电磁传感器之间填充有环氧胶或硅胶。

通过采用上述技术方案，导航棒的管体包围电磁传感器并将空隙填充密封可减少细菌的侵入。

进一步地，所述第一导线和第二段导线还连接有电磁导航设备，所述电磁导航设备用于监测所述第一导航棒和第二导航棒的位置，以指示所述引流管在人体组织内的位置。

通过采用上述技术方案，电磁导航设备可实时追踪导引装置头部的导航棒的位置没实现对引流管置入轨迹的实时监控和控制。

进一步地，所述导引管体为中空结构或设置填充物。

通过采用上述技术方案，通过在导引管体中填充硅胶来封闭导引管体，可防止细菌从导线进入引流管内部，减少感染的风险。

在本申请的第二方面，提供了一种导引系统，包括如上面任一项所述的导引装置和引流管；所述引流管，一端开口一端封闭，侧壁设置有通孔；所述导引装置，置于所述引流管内部，用于驱动所述引流管在人体组织内移动。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本申请各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1是本申请实施例中导引装置示意图。

图2是本申请实施例中导航棒的另一种设置方式的示意图。

图3是本申请实施例中导引装置配合引流管工作的示意图。

附图标记说明：1、导引管体；2、第一导航棒；3、第一导线；4、手柄；5、电磁导航设备；6、第二导航棒；7、第二导线；8、延长导线；9、引流管。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在对本申请的各实施例进行描述之前，首先对以下将涉及到的技术术语进行解释说明。

电磁导航系统( Neuronavigator) 是以病人自身的CT、 MRI等影像学数据为基础,在导航系统中建立图像引导空间。

需要说明的是，本申请中的神经导航指的是电磁神经导航。

下面将结合附图对本申请实施例提供的导引装置进行详细说明。

创伤性颅脑损伤、脑出血导致的神经系统疾病目前已成为威胁人们身体健康的重要因素，对创伤性颅脑损伤、脑出血等神经危重患者进行及时的颅内引流可以在很大程度上挽救病人的生命，引流管被广泛应用于颅脑损伤、脑出血等患者的体外引流术中，引流管除用于颅脑外引流外，还广泛应用在腹腔、胸腔及胆囊引流等领域。

目前常见的引流管置管方式为徒手放置，在植入前依靠CT或MRI影像判断水肿或血肿的位置，之后设计植入路径。植入时按预设路径插入引流管，并且在植入过程无法追踪引流管的植入路径是否与预设路径重合，只有在植入结束后才能通过CT影像判断植入的位置是否准确。这种方式十分依赖外科医生的经验和技术,缺少科学的判断和检验指标，因此，徒手置管的准确率会受到多种因素的影响。

有光学导航的引流管置管方式为引流管在导引装置的引导下通过预置的骨孔被植入到颅内，通过在引流管导引装置尾端加装反光球，光学导航可实时追踪引流管的尾部位置，然后根据尾部位置推算出导引装置的头部位置，最后通过间接的方法获得引流管的头部位置。光学导航在一定程度上提高置管的准确性，但其通过间接方法监测引流管植入轨迹的原理，决定了其置管精度并不会很高。因为在引流管插入脑组织过程，导引装置可能会出现弯曲变形，这种情况是光学导航所不能探测到的。

为解决上述问题，在第一方面，本申请的实施例提供了一种适配神经导航的导引装置，能够在驱动引流管在人体组织中移动的过程实时监测到引流管的位置，对引流管植入轨迹进行控制，减少了植入偏移、穿刺深度不足或过深等的失误，提高了置管精度和效率。

需要说明的是，本申请实施例的导引装置是基于电磁导航系统来实现的，电磁导航系统是将导航技术与神经外科手术相结合,通过电脑图像处理和手术器械的追踪定位技术来实现的手术导航监控。术前通过空间配准技术计算图像空间与病人所在的真实空间(称为病人空间)之间的坐标变换关系，术中通过空间定位仪实时跟踪手术器械在病人空间中的坐标,并将其变换至图像空间,生成虚拟手术器械叠加显示在病人图像上，从而通过图像空间中虚拟手术器械相对于病人图像的位置,来定位真实手术器械相对于真正病人解剖结构的位置,辅助医生计划手术入路、确定病灶位置和边界,也会避免对周围正常组织结构的损伤。

参见图1，导引装置包括导引管体1、在导引管体1前端设置的第一导航棒2以及与第一导航棒2连接的第一导线3。导引管体1可置于引流管9内部并驱动引流管9在人体组织内移动，第一导航棒2用于指示引流管9在人体组织内的位置，在一种可能实现的方式中，第一导航棒2与导引管体1前端粘接配合，可满足第一导航棒2的直径大于或等于导引管体1的内径的情况下的连接固定，在另一种可能的实现的方式中，第一导航棒2与导引管体1前端插接配合，第一导航棒2留出一部分在导引管体1外部，可满足第一导航棒2的直径刚好与导引管体1直径相同的情况的连接固定。第一导线3与第一导航棒2相连由导引管体1引出，至少部分设置在导引管体1内，引出后的第一导线3还可连接电磁导航设备5，用于与第一导航棒2配合实时监测引流管9在人体组织内的位置。

在一种可能的实现方式中，参见图1，在导引管体1的后端位置还设置有手柄4，手柄4与导引管体1连接的一端直径是大于导引管体1直径的，在一个示例中：手柄4可设置为两端直径相同，中间部分直径较大的形状，更加符合手柄4的设置可方便医生手持或设备夹持导引装置，便于使用导引装置来推送引流管9在人体组织内的移动。

在一些实施例中，如图2所示，在手柄4中还设置有第二导航棒6以及与第二导航棒6连接的第二导线7，第二导航棒6与所述第一导航棒2在空间位置上相对垂直。因物体在空间中具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度，只设置有第一导航棒2时，当第一导航棒2沿自转轴做自转动作时，第一导航棒2中沿自转轴方向的磁通量是没有发生改变的，故仅设置一个导航棒仅能识别出除去自身自转外的空间中的五个维度的方向，将两个导航棒以相对垂直的方位设置后，在第一导航棒2发生自转动作时，第二导航棒6是以某点旋转做圆周运动，此时第二导航棒6可以获取到第一导航棒2无法识别的方向变化，同理，第一导航棒2也可获取到第二导航棒6无法获取的位置信息，故通过设置两个方位相对垂直的导航棒，可准确的确定出导引装置在人体组织空间位置中的六个自由度，从而使得获得的引流管9的位置更加精准。

在一种可实现的方式中，导线被引出导引装置后，可在导线尾部设置连接器或触点，使用时，连接外部的延长导线8后再与电磁导航设备5连接在一起，在置管结束后，再拔出延长导线8。

在本申请实施例中，导引管体1可以由金属、记忆合金或高分子材料制成，在一些实施例中，导引管体1可设置为中空结构或设置填充物，例如实用硅胶或环氧胶来进行填充，第一导航棒2和第二导航棒6包括导航管体和设置于导航管体内的电磁传感器，所述导航管体与所述电磁传感器之间填充有环氧胶或硅胶，导航棒的外径尺寸大小一般为0.1至2mm，导引管体1可根据导航棒的尺寸来选择相应规格的管体来配合导航棒的固定连接以及对引流管9的驱动。

导航棒采用电磁传感器，是利用电磁感应原理，当电磁传感器处于磁场中时，磁感线会穿过电磁传感器，若电磁传感器法神移动，磁通量也会发生改变，同时产生感应电动势，由于磁场在空间中的分布不均匀但具有明确的空间方向，因此电磁传感器处于磁场中的不用位置时其感应强度不同，依次可以推算出电磁传感器的空间位置，从而获取得到导航棒所在的位置，另外导航棒的管体包围电磁传感器并将空隙填充密封可减少细菌的侵入。

在一种可实现的方式中，在导引管体1与第一导航棒2连接，将第一导线3引出后，可将管体内部填充硅胶，将导引管体1密封，从而防止细菌通过导引管体1进入引流管9而带来的细菌感染，在一种可实现的方式中，导引管体1也可设置为中空结构。

另一方面，本申请实施例还提供了一种导引装置，该导引装置包括上述的导引装置和引流管9；引流管9一端开口一端封闭，侧壁设置有通孔；导引装置，置于引流管9内部，用于驱动引流管9在人体组织内移动。

因在引流管9的置入过程需要导引装置配合推动前进，而在导引装置的尾部设置有手柄4供医生手持或设备夹持，在一些实施例中，可在引流管9头部位置的中设置一个沿引流管9水平方向的导航棒，另一个导航棒设置于导引装置的手柄4位置，手柄4位置的导航棒与显影头中的导航棒的方位为相对垂直，在导引装置的外径尺寸与引流管9的内径尺寸相差不大时，两者之间的间隙比较小，则手柄4中的导航棒与显影头中的导航棒位置是相对固定的，可以配合使用获得引流管9的位置。

在本申请实施例中，参照图3，首先将导引装置与电磁导航设备5连接建立联系，导引装置置入引流管9中，可以通过医生手持导引装置的手柄4或使用设备夹持手柄4来控制导引装置，从而将引流管9按照预设的植入路径置入颅腔内。在置入引流管9的整个过程中，电磁导航设备5可以实时接收到两个导航棒的坐标，因第一导航棒2位于导引装置的头部位置，而导引装置用于推送引流管9在颅腔中进行位置移动，所以第一导航棒2的位置也处于引流管9的头部位置，第一导航棒2的位置即引流管9头部的位置，电磁导航设备5实时接收两个导航棒的坐标位置后经转换展示为引流管9叠加显示在病人图像上，从而达到实时监测引流管9在颅腔中的位置移动，而控制引流管9更加准确的按照预设植入路径进行颅腔置管。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (9)

1.一种适配神经导航的导引装置，其特征在于，包括：

导引管体(1)，用于置于引流管(9)内部并驱动所述引流管(9)在人体组织内移动；

设置在所述导引管体(1)前端的第一导航棒(2)，用于指示所述导引管体(1)在人体组织内的位置；

连接在所述第一导航棒(2)上的第一导线(3)，部分设置在所述导引管体(1)内。

2.根据权利要求1所述的适配神经导航的导引装置，其特征在于，所述导引管体(1)后端设置有手柄(4)。

3.根据权利要求2所述的适配神经导航的导引装置，其特征在于，所述导引装置还包括：

设置在所述手柄(4)中的第二导航棒(6)以及与所述第二导航棒(6)连接的第二导线(7)，所述第二导航棒(6)与所述第一导航棒(2)在空间位置上相对垂直。

4.根据权利要求1所述的适配神经导航的导引装置，其特征在于，所述导引管体(1)由金属、记忆合金或高分子材料制成。

5.根据权利要求1所述的适配神经导航的导引装置，其特征在于，所述第一导航棒(2)和第二导航棒(6)包括导航管体和设置于导航管体内的电磁传感器。

6.根据权利要求5所述的适配神经导航的导引装置，其特征在于，所述导航管体与所述电磁传感器之间填充有环氧胶或硅胶。

7.根据权利要求5或6所述的适配神经导航的导引装置，其特征在于，所述第一导线(3)和第二还连接有电磁导航设备(5)，所述电磁导航设备(5)用于监测所述第一导航棒(2)和第二导航棒(6)的位置，以指示所述引流管(9)在人体组织内的位置。

8.根据权利要求1所述的适配神经导航的导引装置，其特征在于，所述导引管体(1)为中空结构或设置有填充物。

9.一种适配神经导航的导引系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的导引装置和引流管(9)；

所述引流管(9)，一端开口一端封闭，侧壁设置有通孔；

所述导引装置，置于所述引流管(9)内部，用于驱动所述引流管(9)在人体组织内移动。

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