一種腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導(dǎo)支架的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及制備腦出血手術(shù)器械,特別涉及一種基于3D打印的腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導(dǎo)支架。
【背景技術(shù)】
[0002]腦出血具有較高的致殘致死率。腦出血的愈合與出血部位、出血量及搶救時間密切相關(guān),腦出血部位常發(fā)生在顱內(nèi)重要核團分布區(qū)域,并且這些區(qū)域與外周的四肢骨組織、顱面部肌肉組織及消化內(nèi)臟組織截然不同,它們不但有重要的神經(jīng)纖維束穿過,同時有支配功能區(qū)的密網(wǎng)血管團走過,手術(shù)難度極大,對手術(shù)的精準(zhǔn)要求極高。
[0003]隨著微侵襲技術(shù)的發(fā)展,錐顱血腫穿刺結(jié)合尿激酶引流術(shù)在腦出血治療上應(yīng)用越來越多,該療法有簡便易行、安全、可靠、經(jīng)濟、實用、效果好等優(yōu)點,但術(shù)前CT定位的誤差,術(shù)中手術(shù)者的經(jīng)驗差別,病人個體差異均可引起穿刺距離、方向等出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致穿刺失敗,基于此,如何更精準(zhǔn)的定位實行手術(shù)是非常重要的。目前術(shù)中CT定位、計算機輔助導(dǎo)航、手術(shù)機器人輔助等輔助定位系統(tǒng)是臨床上較常見的手術(shù)定位系統(tǒng),其中術(shù)中CT定位在多數(shù)醫(yī)院比較普及,設(shè)備價格便宜,但術(shù)中操作不靈活,并且有射線輻射;計算機輔助導(dǎo)航雖然定位精確,術(shù)中可提供實時的圖像支持,但價格昂貴,需要安裝定位裝置;手術(shù)機器人是最新的術(shù)中定位手段,它克服了人手抖動定位精確,但價格極其昂貴,較難普及。
[0004]顱面部是人類變化最大的器官區(qū)域之一,任何“標(biāo)準(zhǔn)”化的模型都難以完美貼合,同時由于面部表情肌運動常常導(dǎo)致顱面部外貌因時間不同而不一致,這些特征與骨組織截然不同,導(dǎo)致構(gòu)建出適合患者顱面部特征的個性化模型定制非常麻煩,而3D打印技術(shù)是當(dāng)今最熱門的材料成型研究方向之一,其是通過影像技術(shù)資料的輔助,應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)虛擬出待構(gòu)建體的三維結(jié)構(gòu),然后利用相應(yīng)的材料,逐層創(chuàng)建出實體的一種組織工程學(xué)技術(shù)。因而通過獲取患者影像學(xué)資料,通過挑選患者顱面部突起的相對“不動點”,如額、眉間、眼眶、鼻、外耳道、外眥或乳突等部位作為目標(biāo)區(qū)域,通過結(jié)合3D打印技術(shù)制作可精準(zhǔn)引導(dǎo)腦出血微創(chuàng)手術(shù)用支架導(dǎo)航系統(tǒng),具有高精度、構(gòu)建速度快,可實現(xiàn)按需制造等優(yōu)勢因個性化、精準(zhǔn)化、遠程化等優(yōu)點,特別適合于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)不足、費用高或準(zhǔn)確度差問題,提出了一種腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導(dǎo)支架。
[0006]本實用新型完整的技術(shù)方案包括:
[0007]—種腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導(dǎo)支架,包括底座和末端指向目標(biāo)血腫的非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道,其特征在于,所述的底座密切結(jié)合患者顱面部輪廓。
[0008]所述底座與患者顱面部密切貼合的部位包括:額、眉間、眼眶、鼻、外耳道、外眥或乳突中的一個或多個。
[0009]所述底座厚度約2_3mm,面積為20cm2?60cm2。
[0010]所述非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道長度約3-4cm,直徑為6mm。
[0011]所述非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道避開額竇、氣房、顱內(nèi)常見血管走行部位及功能區(qū),并指向目標(biāo)血腫正中心。
[0012]所述的支架材料為聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
[0013]所述支架采用3D打印方法得到。
[0014]以上所述的腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導(dǎo)支架的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
[0015]步驟一、利用影像設(shè)備對腦出血患者頭顱經(jīng)行薄層掃描,獲取患者頭顱影像文件數(shù)據(jù);
[0016]步驟二、通過3D逆向工程軟件對所獲的數(shù)據(jù)進行處理,分選出患者顱面部輪廓及需要清除的目標(biāo)血腫;
[0017]步驟三、利用3D設(shè)計軟件構(gòu)建密切貼合患者顱面部相對不動區(qū)域輪廓的三維模型,模型上設(shè)計空心非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道支架模型;
[0018]步驟四、調(diào)整該穿刺通道方向,避開額竇、氣房、顱內(nèi)常見血管走行部位及功能區(qū),通道指向目標(biāo)血腫正中心,
[0019]步驟五、調(diào)整密切覆蓋顱面部模型的底座大小及非閉環(huán)穿刺通道長度,輸出文件。
[0020]步驟六、將輸出的文件導(dǎo)入3D打印機,得到此患者腦出血微創(chuàng)手術(shù)用精準(zhǔn)引導(dǎo)支架。
[0021 ]所述的影像設(shè)備為CT或MRI,所述的患者頭顱影像文件數(shù)據(jù)格式為DIC0M。
[0022]步驟二中所述3D逆向工程軟件為mimics軟件,步驟三至步驟五中所述3D設(shè)計軟件為3-matic軟件,所述的文件為STL格式。
[0023]所述的步驟六中,以聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物做為3D打印的原料。
[0024]本實用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點在于:
[0025]1.精準(zhǔn):用本實用新型的方法構(gòu)建的個性化腦出血手術(shù)用精準(zhǔn)引導(dǎo)支架是完全根據(jù)患者頭顱掃描重建的三維數(shù)據(jù)而設(shè)計的,支架的底座與患者顱面部完美貼合,為克服患者顱面部表情肌收縮帶來的輪廓的改變,我們通過手動挑選顱面部的相對不動點作為貼合區(qū)域,并以此區(qū)域構(gòu)建底座;而一體的引導(dǎo)裝置末端方向指向目標(biāo)血腫正中心,以此通道穿刺管進入能直達血腫。
[0026]2.安全:通過本支架的穿刺通道,引流管進入能直達血腫,避免插入額竇、氣房、顱內(nèi)常見血管走行部位及功能區(qū),最大程度減少穿刺的傷害,同時本支架為腦外貼合支架,不會進入煩內(nèi),能有效避免煩內(nèi)感染及材料污染。
[0027]3.高效:用本實用新型的方法構(gòu)建的個性化腦出血手術(shù)用引導(dǎo)支架科直達血腫,不必通過傳統(tǒng)的三角測量體表定位等方法來定位血腫,從而達到縮短手術(shù)時間,減輕患者術(shù)中痛苦;同時,采用本實用新型的引導(dǎo)支架,手術(shù)切口只需6mm左右大小,有利于患者預(yù)后。
[0028]4.操作簡單:本實用新型研究方法去除繁瑣的計算公式,通過立體圖像直視操作,不用換算,便于上手。
[0029]5.低成本:本實用新型研究的方法所打印的區(qū)域為局部貼合顱面部相對不動點區(qū)域,將打印物體大小縮小在20cm2到60cm2內(nèi),厚度約2_3mm,非閉環(huán)穿刺通道長度約3_4cm,直徑為6mm,縮短打印時間,節(jié)省打印材料消耗。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型的腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導(dǎo)支架的正面圖;
[0031]圖2為本實用新型的腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導(dǎo)支架的側(cè)面圖。
[0032]圖中:1、非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道;2、與面部、鼻部貼合的底座。
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0034]實施例1利用3D打印技術(shù)制備個性化腦出血手術(shù)用精準(zhǔn)引導(dǎo)支架,具體如下:
[0035]I)利用CT對腦出血患者頭顱經(jīng)行薄層掃描,獲取該患者包含三維信息數(shù)據(jù)的DICOM格式數(shù)據(jù)文件。
[0036]2)將獲得的Dicom格式圖像數(shù)據(jù)存儲于⑶或DVD光盤,導(dǎo)入到Mimics 17.0醫(yī)用手術(shù)設(shè)計軟件(Materialise公司,比利時)中,導(dǎo)入數(shù)據(jù)過程選擇無損形式,在工作界面對手術(shù)區(qū)域面部(眉弓、眉間、鼻部、鼻唇溝、外眥,眶上)及血腫進行三維圖像建模。
[0037]3)將創(chuàng)建好的三維圖像模型復(fù)制到3-Matic 9.0(Materialise公司,比利時)軟件中,進行顱面部及血腫結(jié)構(gòu)分析,設(shè)計進針點和空心非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道的設(shè)計。
[0038]4)3_Matic軟件中調(diào)整該空心非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道方向,應(yīng)當(dāng)避開額竇、氣房、顱內(nèi)常見血管走行部位及功能區(qū),通道指向目標(biāo)血腫正中心,并測量到達血腫中心的虛擬穿刺道長度。
[0039]5)利用3-Matic軟件的剪除功能調(diào)整密切覆蓋顱面部模型底座大小及空心非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道長度,輸出為STL格式。
[0040]6)將STL格式文件導(dǎo)入打印機切片軟件,以聚乳酸為原料,得到此患者腦出血微創(chuàng)手術(shù)用精準(zhǔn)引導(dǎo)支架。
[0041]手術(shù)時,將本實用新型的引導(dǎo)支架置入無菌塑料薄膜中,患者取仰臥位,常規(guī)無菌消毒后,取支架定位的額部穿刺點切長約6mm的切口,電鉆于煩骨成一5mm洞,將本引導(dǎo)支架使底座2完美貼合于患者顱面部,助手固定支架,手術(shù)者執(zhí)血腫引流管順空心非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道I中心穿入,深度由步驟4中測量所得,進入目標(biāo)血腫,拔出穿刺管芯,固定穿刺管接引流裝置,手術(shù)完畢。
[0042]本實用新型所涉及的多方面已做如上闡述。然而,應(yīng)理解的是,在不偏離本實用新型精神之前提下,本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員對其進行等同改變和修飾,所述改變和修飾同樣落入本申請所述權(quán)利要求的覆蓋范圍。
【主權(quán)項】
1.一種腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導(dǎo)支架,包括底座和末端指向目標(biāo)血腫的非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道,其特征在于,所述的底座密切結(jié)合患者顱面部輪廓。2.權(quán)利要求1所述的支架,其特征在于,所述底座與患者顱面部密切貼合的部位包括:額、眉間、眼眶、鼻、外耳道、外眥或乳突中的一個或多個。3.權(quán)利要求1或2所述的支架,其特征在于,所述底座厚度約2-3mm,面積為20cm2?60cm2ο4.權(quán)利要求1或2所述的支架,其特征在于,所述非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道長度約3-4cm,直徑為6mm。5.權(quán)利要求1所述的支架,其特征在于,所述非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道避開額竇、氣房、顱內(nèi)常見血管走行部位及功能區(qū),并指向目標(biāo)血腫正中心。6.權(quán)利要求1所述的支架,其特征在于,所述的支架材料為聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。7.權(quán)利要求1所述的支架,其特征在于,所述支架采用3D打印方法得到。
【專利摘要】本實用新型公開了一種腦出血微創(chuàng)手術(shù)用引導(dǎo)支架,包括底座和末端指向目標(biāo)血腫的非閉環(huán)引導(dǎo)通道,所述的底座密切結(jié)合患者顱面部輪廓,所述底座與患者顱面部密切貼合的部位包括:額、眉間、眼眶、鼻、外耳道、外眥或乳突中的一個或多個,首先對出血患者頭顱掃描以獲取頭顱影像文件數(shù)據(jù);隨后分選顱面部輪廓及需要清除的目標(biāo)血腫,建密切貼合患者顱面部相對不動區(qū)域輪廓的三維模型,模型上設(shè)計空心非閉環(huán)穿刺引導(dǎo)通道支架模型;調(diào)整后輸出文件,經(jīng)3D打印得到此患者腦出血微創(chuàng)手術(shù)用精準(zhǔn)引導(dǎo)支架,本實用新型具有個性定制化、定位精確化、避免感染、創(chuàng)傷小、工藝簡單、成本低的優(yōu)點。
【IPC分類】A61B34/20
【公開號】CN205251685
【申請?zhí)枴緾N201520835061
【發(fā)明人】李澤福, 李勐, 杜洪澎, 李建民, 劉永良, 隋德華, 邵偉, 王波, 馬立新, 李珍珠, 王清波, 陳正, 孫其凱, 耿鑫
【申請人】李澤福
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年10月27日