专利名称：Ct定位经皮介入穿刺仪的制作方法
技术领域：
本发明是一种CT定位经皮介入穿刺仪，用于经皮介入手术中穿刺针或其他 经皮置入器械的导引定位。
背景技术：
大量临床资料显示70-80%的肿瘤患者确诊时已属中晚期，丧失手术切除 的机会。传统的放疗、化疗因受剂量等限制，较难将肿瘤细胞完全灭活，治疗 效果不理想。近年来，新的靶向消融治疗技术如激光、冷冻、射频、微波等物 理消融方法的开展，改变了传统的肿瘤治疗的理念。靶向治疗就是通过经皮穿 刺将治疗探针送入到肿瘤部位，对肿瘤靶区进行消融治疗，从而最大限度的灭 活肿瘤细胞并减少周围正常组织损伤。随着影像技术的发展，为精确制定肿瘤 靶区提供了保障。治疗前先进行CT扫描，设计肿瘤穿刺诸靶点及标记皮肤穿刺 点，计算机测量设计穿剌路径深度、角度及靶区三维消融范围。治疗计划制定 完毕后，手术穿刺过程中应严格执行治疗计划，以确保疗效及安全。以往穿刺 肿瘤靶点由于缺乏精确的定向引导装置，均为徒手盲穿，因角度掌握精确度差， 手术中需反复CT实时扫描监测、调整以达到设计要求。
在神经外科立体定向手术中，为使病人空间与影像空间坐标一致，通常使 用局部麻醉，将金属的立体定向框架固定到病人头骨上形成刚性结构，在立体 定向框架上连接有穿刺导向装置，将穿刺方向固定在术前的手术计划上。给病 人带来的痛苦和使用不便不利于推广应用。随着三维空间定位技术的发展，计 算机导航系统应用于立体定向手术，称为无框架的立体定向手术，将穿刺定位 装置使用关节臂安装在手术头架上或使用机器人辅助定位。而位于非脑部位的 肿瘤，由于体表均为软组织无法固定穿刺导向装置，使穿刺针刺入人体的影像 空间和病灶空间很难取得一致的坐标定位。故而无法使用神经外科的立体定向 框架。
1953年，瑞典放射学家Seldinger创立了经皮穿刺技术，被称之为 Seldinger技术，它是现代介入放射学诊疗技术的基石。经过50几年的发展， 影像导引下的介入治疗已成为并列于内科和外科治疗的第三大诊疗体系。
介入放射治疗是采用穿刺针、导丝和导管鞘的置换将治疗导管和器械送到 病变靶点进行治疗，可分为血管性介入治疗和非血管性介入治疗。非血管性介 入治疗分为介入性穿刺诊疗技术、介入性穿刺引流技术、介入性结石取出术、 介入性管腔狭窄扩张术及支架置入术、恶性肿瘤非血管性介入靶向消融术。
肿瘤的介入治疗是在X线、CT、 MR、超声等影像设备引导下采用经皮穿刺 技术将冷冻刀、射频探针等置入到肿瘤病灶中进行耙向消融治疗。靶向治疗直 接对肿瘤起作用，杀伤力大，对周围正常组织影响小。手术创伤小，恢复时间 短，探针，疗效显著成为肿瘤治疗的重要方向之一。
肿瘤的非血管介入治疗大多采用B超或CT影像引导。B超能实时成像、操 作简单，但B超定位因其二维成像较难反映肿瘤的三维立体结构、分辨率低， 如果B超医师定位技术不熟练，手术医师对B超图像理解较差，将直接影响穿 刺定位的准确性和治疗效果。CT图像具有分辨率高、可断层成像以及三维立体 图像重建功能，医生能根据所显示的肿瘤位置、大小、形态及与周围组织的关 系，制定最佳的手术计划，即所需穿刺的数量、进针的层面、最佳进针点、最 佳靶位等。因此开放式CT引导下的介入治疗手术可制定更详尽的手术方案，可 使定位、引导穿剌和术中监测的准确性得到提高，提高最终治疗的效果。
CT引导下的肿瘤介入治疗关键性因素是穿刺针进入的方向和位置是否与术 前计划一致，如靶点定位穿刺不准确致使治疗区域脱离肿瘤区域，肿瘤区域仅 部分灭活或未完全灭活。如何准确引导穿刺定位至关重要。通常CT引导下的经 皮穿刺过程大致如下
1、术前扫描病灶部位的CT图像，进行三维重建。分析肿瘤与周围组织结 构的三维立体解剖关系，设计肿瘤穿刺靶点及消融范围，使毁损范围大于肿瘤
组织边缘lcm。如图1所示，多数情况下为确保治疗效果通常需要设计多靶点同
步治疗方案(张积仁，刘瑞祺.肿瘤物理治疗新技术.人民军医出版社，2005.)， 这种多靶点同步治疗方案术前应确定穿刺针的数量、角度、深度、皮肤进针点 坐标与穿刺靶点坐标。
2、 病人进入手术室后重新进行CT扫描。扫描前在肿瘤部位体表粘贴定位 标记，通常采用可在CT图像上显影的金属(或塑料)栅栏、或定位纸。扫描后， 再次进行影像分析，参照术前制定的计划，并仔细测算，最终确定肿瘤穿刺靶 点及皮肤穿刺点，完成手术设计后，将诸靶点与皮肤穿刺点一一对应连接，相 应二点间的坐标参数即为手术定位穿刺参数。
3、 上述定位穿刺参数确定后，可借助于CT设备上的轴位断层面光标，开 启该光标在病人体表的投影线即为定位坐标的X轴，设计时皮肤穿刺点所对应 的体表定位标记点数(Y轴)与CT光标的交点即可确定为皮肤进针点，用不退 色记号笔在皮肤上进行标记。
4、 皮肤进针点确定后即开始穿剌肿瘤靶点。穿刺中通常借助量角器确定进 针角度与设计穿剌角度尽可能保持一致，但实际操作过程中由于徒手操作往往 误差较大，初学者很难一次成功地准确刺准设计靶点。往往在穿刺过程中，需 反复CT扫描确认并调整穿刺针的角度和人体断层平面的夹角。从而使手术时间 延长、病人辐射剂量大大增加。由于反复穿刺和肿瘤靶点穿刺精确性差而使手 术并发症增加，并直接影响治疗效果。本发明恰当地解决了穿刺过程中穿剌针 的导向问题，简化了定向穿刺的技术含量，即便初学者也能准确地穿剌肿瘤靶 点。穿剌中多数可一次成功，有效缩短了手术时间，减少了病人被动接受的辐 射量，使经皮靶向穿刺的精确性得到了显著性提高，易于普及。
另外，前述神经外科应用的立体定向技术很难应用到人体其他部位的手术 中，主要原因是人体其他部位的软组织相对于周围的骨组织位置不固定，使影 像空间和病人空间很难取得一致的坐标定位。因此人体其他部位的介入穿刺还 没有一个固定的导向定位装置可以将穿刺的方向固定下来，通常使用实时CT影
像的引导，但由于没有穿刺导引定位，仍存在穿刺过程中的盲目性，医生手中 的穿刺器械没有客观精确的位置标记，很难在穿刺过程中将穿剌针固定在预定 的轨迹上，只能凭医生个人的经验，需不断进行影像扫描调整方向，最终结果 可能还是与理想计划路线有一定偏移，且费时并影响治疗效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服穿刺过程中穿刺针的导向问题，提出一 种CT定位经皮介入穿刺仪，该装置将穿刺针固定在术前计划的方向上，减少了 调整的时间和病人的辐射量，提高定位的精确度和治疗效果。
本发明为解决上述技术问题而提出的技术方案是 一种CT定位经皮介入穿 刺仪，包括一架体及一固定于该架体的横杆，该横杆上设有角度盘，角度盘上 设有位置指针，位置指针上设有孔；穿刺导向器固定装置包括固定块、固定螺
栓、螺栓套筒和穿刺导向器安装孔，固定块与固定螺栓焊接为一体，螺栓套筒 套在固定螺栓上，固定块上开设有穿剌导向器安装孔，穿刺导向器固定装置安 设在位置指针的孔上。
作为本发明的优选技术方案，上述架体设有脚架，在脚架上设有带高度调
节装置的立柱，脚架最好由3个水平调节支柱和3个底座支撑横杆构成。
作为本发明的另一优选技术方案，上述高度调节装置由高度调节杆和高度 调节块构成，高度调节块上设有锁紧螺母和高度调节螺母，高度调节杆上设有 齿槽，高度调节螺母连接有高度调节齿轮，高度调节齿轮和齿槽啮合，旋动高 度调节螺母时，高度调节杆上下伸縮，带动横杆上下移动。
作为本发明的再一优选技术方案，上述横杆上设有齿槽并套设有横杆位置
调节块，横杆位置调节块上设有位置调节螺母和位置固定螺母，位置调节螺母 连接有位置调节齿轮，位置调节齿轮和齿槽啮合，旋动位置调节螺母，带动横 杆左右移动。
相对于现有技术，本发明应用于耙向手术中穿刺针或其他经皮置入器械的导引定位，除肿瘤的靶向介入治疗(如肿瘤的经皮介入冷冻治疗、射频治疗、 微波治疗、放射粒子植入以及肿瘤的活检、取石手术等)，还可应用于所有经皮 穿刺需要固定穿刺针或其他经皮置入器械在一定方向上(相对于手术计划)的 治疗过程，解决了穿刺过程中的盲目性，简化了手术操作，避免了为使穿剌针 或其他介入器械按预定方向到达预定靶点而不断进行CT扫描进行调整的繁琐过 程，从而提高了定位精确性，使最终定位与术前计划路线基本一致，大大减少 了穿刺定位所耗费的时间，减少了病人的辐射量，提高了手术精度。本发明适 用于不同的穿刺针及其他需置入器械的外径，只需改变穿刺导向器的内径即可。
图1是合理设计肿瘤穿刺靶点完全灭活肿瘤组织示意图； 图2-l是本发明的结构示意图2-2是本发明之角度盘及位置指针的结构示意图3-1是本发明横杆位置调节装置之横杆位置调节齿轮和齿槽啮合示意图3-2是本发明之横杆位置调节装置的结构示意图4-1是本发明架体高度调节装置之高度调节齿轮和齿槽啮合示意图4-2是本发明之架体高度调节装置的结构示意图5是本发明之穿刺导向器固定装置的结构示意图6是本发明之穿刺导向器的结构示意其中，l为水平调节支柱；2为底座支撑横杆；3为立柱；4为调节块；5为 调节螺母；6为锁紧螺母；7为锁紧螺母；8为调节螺母；9为调节块；10为水
平仪；ll为固定螺母；12为横杆；13为调节关节；14为调节关节；15为位置 指针；16为角度盘；17为调节螺母；18为穿刺导向器安装孔；19为齿槽；20 为横杆位置调节齿轮；21为齿槽；22为高度调节齿轮；23为固定螺母；24为 固定螺栓；25为螺栓套筒；26为固定块；27为穿刺导向器；28为穿刺导向器 固定装置安装孔；29为高度调节杆；30为齿轮；31为齿槽；32为穿刺孔。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图2-1和5所示，本发明一较佳实施例提出的一种CT定位经皮介入穿
刺仪，包括一架体及一高度和水平位置均可调的横杆12，横杆12通过锁紧螺母
7安装在该架体的高度调节杆29上，横杆12上设有角度盘16，角度盘16上设
有位置指针15，位置指针15上设有穿刺导向固定装置安装孔28;穿剌导向器
固定装置包括固定块26、固定螺栓24、螺栓套筒25和穿刺导向器安装孔18，
固定块26与固定螺栓24焊接为一体，螺栓套筒25套在固定螺栓24上，固定
螺栓和套筒上开设有穿刺导向器安装孔18，穿剌导向器固定装置安设在位置指
针15的穿刺导向固定装置安装孔28上。整个装置的具体结构如下
架体由脚架及其焊接在该脚架上的立柱3构成，由3个水平调节支柱1和3
个底座支撑横杆2构成的脚架用于支撑带高度调节装置的立柱3和整个装置，
其中，水平调节支柱1的作用是将横杆12调节在水平位置。
立柱3带有高度调节装置。高度调节装置由高度调节杆29和高度调节块4 构成，高度调节块4上设有锁紧螺母6和高度调节螺母5，如图4-1和图4-2所 示，高度调节杆29上设有齿槽21，高度调节螺母5连接有高度调节齿轮22， 高度调节齿轮22和齿槽21相互啮合。立柱用来调节横杆的高度以适应病人的 位置。松开锁紧螺母6后，旋动高度调节螺母5，与之相连的高度调节齿轮22 沿高度调节杆上的齿槽21移动，到合适高度后，旋紧锁紧螺母6，将高度调节 块4固定在高度调节杆29上并将高度调节杆29的位置固定。
横杆12上设有齿槽19 (如图3-1和图3-2所示)并套设有横杆位置调节块 9,横杆位置调节块9上设有位置调节螺母8和位置固定螺母11，位置调节螺母 8连接有位置调节齿轮20 (图1中未标示)，位置调节齿轮20和齿槽19相互啮 合。另外，横杆12还设有水平仪10，水平仪10的作用是指示横杆是否在水平 位置，这样角度指针所指示的角度就是穿刺针和人体水平横轴所成的角度。旋 开锁紧螺母7可将横杆12取下，消毒。松开横杆位置固定螺母ll，旋动横杆位 置调节螺母8，与之相连的横杆位置调节齿轮20沿水平横杆12上的齿槽19移 动，带动横杆12沿横杆位置调节块9移动，这样横杆12的位置左右移动，待 到达预定位置后，锁紧横杆位置固定螺母ll，将横杆12位置固定。
横杆12上设有角度盘16，角度盘16通过两个调节关节13、 14固定在横杆
12上，角度盘16上设有位置指针15和调节螺母17，指针调节螺母17上连接
有齿轮30，刻度盘上有与之啮合的齿槽31，位置指针15上设有穿刺导向器固
定装置安装孔28，如图5所示，穿刺导向器固定装置由固定螺母23、固定螺栓
24及其套筒25、固定块26和穿刺导向器安装孔18构成，固定块26与固定螺
栓24焊接为一体，螺栓套筒25套在固定螺栓24上，固定螺母23与固定螺栓
24螺纹连接，固定螺栓24和套筒25上开设有穿刺导向器安装孔18，穿刺导向
器固定装置安设在位置指针15的穿刺导向固定装置安装孔28上。螺栓套筒25
和固定螺栓24可相对滑动，旋动螺母23时，固定螺栓24左右移动，将安装于
穿刺导向器安装孔18里的穿剌导向器锁紧，并同时将指针固定在角度盘上。 下面结合附图具体说明本发明装置的动作过程。
将支撑部分置于手术床病人穿刺部位附近，取来消毒后无菌的横杆和角度 盘安装在高度调节杆29上，縮紧螺母7。旋松螺母ll，旋动调节螺母8，移动 横杆的位置在病人穿刺部位上方，锁紧螺母11。然后旋松螺母6,旋动螺母5 调节横杆的高度，到合适高度后，将螺母6锁紧。调节关节13、 14将角度盘调 节到最佳位置，即穿刺病人轴位面的位置。
首先旋松固定螺母23，旋动指针调节螺母17，带动位置指针15沿一固定 中心(即皮肤穿刺点)旋转，从而调节位置指针15的指示的刻度，将如图6所 示的穿刺导向器27插入到穿刺导向器安装孔18，指针到达预定角度后，然后锁 紧固定螺母23，将穿刺导向器27和位置指针15位置固定，即可应用于靶向手 术中穿刺针或其他经皮置入器械的导引定位，除肿瘤的靶向介入治疗，还可应 用于所有经皮穿刺需要固定穿刺针或其他经皮置入器械在一定方向上(相对于 手术计划)的治疗过程，解决了穿刺过程中的盲目性，简化了手术操作，避免
了为使穿刺针或其他介入器械按预定方向到达预定靶点而不断进行CT扫描进行 调整的繁琐过程，从而提高了定位精确性，使最终定位与术前计划路线基本一 致，大大减少了穿刺定位所耗费的时间，减少了病人的辐射量，提高了手术精 度。
权利要求
1、 一种CT定位经皮介入穿刺仪，包括一架体及一固定于该架体的横杆， 其特征在于，横杆上设有角度盘，角度盘上设有位置指针，位置指针上设有孔； 穿刺导向器固定装置包括固定块、固定螺栓、螺栓套筒和穿刺导向器安装孔， 固定块与固定螺栓焊接为一体，螺栓套筒套在固定螺栓上，固定螺栓和套筒上 开设有穿刺导向器安装孔，穿刺导向器固定装置安设在位置指针的孔上。
2、 如权利要求1所述的CT定位经皮介入穿刺仪，其特征在于，架体设有脚架，在脚架上焊接有带高度调节装置的立柱。
3、 如权利要求2所述的CT定位经皮介入穿刺仪，其特征在于，高度调节 装置由高度调节杆和高度调节块构成，高度调节块上设有锁紧螺母和高度调节 螺母，高度调节杆上设有齿槽，高度调节螺母连接有高度调节齿轮，高度调节 齿轮和齿槽啮合。
4、 如权利要求2所述的CT定位经皮介入穿剌仪，其特征在于，脚架由3 个水平调节支柱和3个底座支撑横杆构成。
5、 如权利要求3所述的CT定位经皮介入穿剌仪，其特征在于，横杆和架 体的高度调节杆用锁紧螺母固定连接。
6、 如权利要求1所述的CT定位经皮介入穿刺仪，其特征在于，横杆上设 有齿槽并套设有横杆位置调节块，横杆位置调节块上设有位置调节螺母和位置 固定螺母，位置调节螺母连接有位置调节齿轮，位置调节齿轮和齿槽啮合。
7、 如权利要求1或6所述的CT定位经皮介入穿刺仪，其特征在于，横杆上设有水平仪。
8、 如权利要求1所述的CT定位经皮介入穿刺仪，其特征在于，横杆和角度盘之间设有多个调节关节。
9、 如权利要求1所述的CT定位经皮介入穿刺仪，其特征在于，角度盘上刻有刻度和调节螺母，该调节螺母上连接有齿轮，刻度盘上有与该调节螺母啮合的齿槽。
10、如权利要求1所述的CT定位经皮介入穿刺仪，其特征在于，穿刺导向 器固定装置设有固定螺母，该固定螺母通过螺纹连接在螺栓上，同时将穿刺导 向器和指针锁定。
全文摘要
本发明公开了一种CT定位经皮介入穿刺仪，用于CT引导下的经皮介入手术中穿刺针或其他经皮置入器械的导引定位。该装置包括一架体及一固定于该架体的横杆，横杆上设有角度盘，角度盘上设有位置指针，位置指针上设有孔；穿刺导向器固定装置包括固定块、固定螺栓、螺栓套筒和穿刺导向器安装孔，固定块与固定螺栓焊接为一体，螺栓套筒套在固定螺栓上，固定螺栓和套筒上开设有穿刺导向器安装孔，穿刺导向器固定装置安设在位置指针的孔上。本发明应用于靶向手术中穿刺针或其他经皮置入器械的导引定位，除肿瘤的靶向介入治疗，还可应用于所有CT引导下的经皮穿刺需要固定穿刺针或其他经皮置入器械在一定方向上的治疗过程。
文档编号A61B17/00GK101120881SQ20061002977
公开日2008年2月13日 申请日期2006年8月7日 优先权日2006年8月7日
发明者戴海雄, 清 武 申请人:上海导向医疗系统有限公司;武 清