一种带标识引导装置的CT共面穿刺模板及其制备方法与流程

文档序号:11087988
一种带标识引导装置的CT共面穿刺模板及其制备方法与制造工艺

本发明属于医疗器材领域,具体涉及一种带标识引导装置的CT共面穿刺模板。



背景技术:

肿瘤是严重危害人类健康及生命的疾病,近年来发病率逐渐上升,且发病年龄逐渐下降,早期发现、正确的诊断、及时治疗对预后有重要的影响。不管是病理诊断还是微创治疗(如:放射性粒子植入,射频、微波消融治疗),都离不开体外穿刺,体外穿刺是获取病理和微创治疗的重要途径。

徒手穿刺技术难度大,学习周期长。因此大部分医生依赖穿刺模板,以实现较为精确地定位。现有的穿刺模板没有可以在CT上显影的标记线,因此模板针孔不能迅速与CT图像对应上,要插入穿刺针反复验证才能定准所要穿刺的针孔,同时需要进行多次CT扫描。其次,定位时还需要另外加装栅栏式定位器,使用过程繁琐、耗时。再次,现有模板不能预判穿刺针方向,通常需要反复穿刺定位穿刺针,增加病人痛苦和CT扫描次数,加大手术风险。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明旨在提供一种带标识引导装置的CT共面穿刺模板,可方便、迅速定准穿刺的针孔,减少病人痛苦和CT扫描次数。

一种带标识引导装置的CT共面穿刺模板,包括板体、穿刺针孔、标记线和铅丝,所述板体上均匀设置成行和成列排布的穿刺针孔,任意两行和两列穿刺针孔之间的板体表面设置标记线,标记线正下方的板体内嵌有铅丝,所述铅丝与标记线的长度一致且与标记线平行。

由于模板上的每一根标记线下面都放置了一根可以在CT上显影的铅丝,所以模板上的可视标记线与CT上显影的铅丝可以对应上,迅速找到所要使用的穿刺针孔。

进一步地,任意两列穿刺针孔之间的标记线为列标记线,其对应的铅丝为列铅丝,所有列标记线的长度相同。当CT沿着列延伸的方向一层一层扫描时,可以保证每一CT扫描层上都能看到全部的列铅丝,以快速定位穿刺针孔所在的列。

更进一步地,在列标记线的一端或两端设置列编号,方便快速精确定位、记录。更优选两端均设置列编号,不易混淆。

进一步地,任意两行穿刺针孔之间的标记线为行标记线,其对应的铅丝为行铅丝,任意两行标记线的长度和/或始终位置不同。因此在CT扫描到某一层时,可以通过行铅丝的长短和位置快速定位穿刺针孔所在的行。

更进一步地,在行标记线的一端或两端设置行编号,方便快速精确定位、记录。更优选两端均设置行编号,不易混淆。

进一步地,穿刺针孔的直径为1-3mm,以适应不同直径的穿刺针。

进一步地,由于CT扫描穿刺引导一般习惯是5mm每层,5mm针孔距离可以适合绝大多数的穿刺活检和微创治疗手术,因此行中或列中穿刺针孔之间的距离为5mm。

进一步地,每隔两行或两列穿刺针孔设置一组标记线及其所对应的铅丝,不仅同样可以起到定位效果,标记线及铅丝减少后还可缩短制造时间,减少制作成本。

更进一步地,标记线之间的距离为10mm。因为CT扫描穿刺引导一般习惯是5mm每层,且行中或列中穿刺针孔之间的距离为5mm,标记线10mm刚好可以左右兼顾两排针道。

进一步地,铅丝的直径为0.5-1.5mm,铅丝过细显影清晰度不够,铅丝过粗则容易造成相互干扰。

进一步地,行铅丝所在平面及列铅丝所在平面间的距离≥5mm,距离越大,CT扫描时相互干扰越小,图像会更清晰。

进一步地,板体上设置与穿刺针孔轴向平行的导向铅丝,由于导向铅丝与穿刺针孔轴向平行,因此可以根据导向铅丝的方向提前判断穿刺针的穿刺方向,以预测穿刺针是否可以达到病灶位置,避免反复穿刺定位穿刺针,减轻病人痛苦,减少CT扫描次数,降低手术风险。

更进一步地,导向铅丝设置在穿刺针孔排布区域的中心位置,更利于实现对所有穿刺针孔的导向。

更进一步地,共面模板针孔直径1-3mm,根据穿刺活检针、粒子植入针、射频、微波消融针外径大小和制作公差调整模板针孔内径,使针能顺利通过既不卡顿又不松弛。

进一步地,穿刺模板的厚度为1-3cm,模板越厚穿刺针的引导距离越长,穿刺则相对更精准,但太厚会增加成本,因此最佳厚度在1-3cm内。

进一步地,在穿刺模板的一端设置固定端,用于将穿刺模板固定于CT设备上。固定端的厚度可以与模板相同也可以不同,根据所匹配的CT设备不同可设计不同厚度的固定端。

所述的穿刺模板可以通用,通用穿刺模板拿来就用,减少病人等待的时间。

该穿刺模板可通过普通的模具的方法制作,更优选采用熔融沉积制造工艺3D打印机打印,目前熔融沉积制造(FDM)技术已比较成熟,用于打印该模板,可以快速得到模板,为病人节省诊断时间。

具体地,穿刺模板的具体制备方法为:

(1)3D建模:将穿刺模板的尺寸信息输入建模软件进行3D建模,所述尺寸信息包括板体的长度、宽度、厚度,穿刺针孔的直径、间距及排列方式,铅丝孔的位置、孔径;

(2)根据建立的穿刺模板的3D模型用单孔3D打印机打印出穿刺模板;

(3)将铅丝插入铅丝孔,并用步骤(2)的打印材料将铅丝孔的孔口密封。

或者在条件允许的情况下,可以采用双孔打印机,具体方法为:

(1)3D建模:将穿刺模板的尺寸信息输入建模软件进行3D建模,所述尺寸信息包括板体的长度、宽度、厚度,穿刺针孔的直径、间距及排列方式,铅丝孔的位置、孔径,铅丝的位置;

(2)根据建立的穿刺模板的3D模型用双孔3D打印机打印出穿刺模板。

进一步地,所述打印材料为聚乳酸(PLA)。和传统的石油基塑料相比,PLA更为安全、低碳、绿色,因此更适于应用到共面穿刺模板的制造中。本发明自带标识引导装置的共面穿刺模板,可以精确引导穿刺针的穿刺方向,术前根据病灶位置、大小放置模板避开病灶周围危险器官,精确插入穿刺针,模板可以保证各穿刺针平行状态。缩短手术时间、降低手术风险,减小手术难度。此模板与现有共面模板最大区别在于:内部增加铅丝作为引导标志线,可以在CT上显影,通过行和列的引导标志线可以快速精确定位所要穿刺的针孔;模板上加装了导向铅丝作为穿刺针引导装置,在不插入穿刺针以前便可直观预判穿刺针走向,进一步降低CT扫描次数和穿刺难度。

附图说明

图1实施例1穿刺模板的主视图;

图2图1的G-G向剖视图;

图3图1的H-H向剖视图;

图4实施例2-3穿刺模板的主视图;

图5图4的G-G向剖视图;

图6图4的H-H向剖视图;

图7实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至A行时的图像;

图8实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至B行时的图像;

图9实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至C行时的图像;

图10实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至D行时的图像;

图11实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至E行时的图像;

图12实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至F-f行时的图像;

图13实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至e行时的图像;

图14实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至d行时的图像;

图15实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至c行时的图像;

图16实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至b行时的图像;

图17实施例2(a)和实施例3(b)中CT扫描至a行时的图像;

图1-17中:1-穿刺针孔;2-列标记线;3-行标记线;4-导向铅丝;5-板体;6-列铅丝;7-行铅丝;8-固定端;9-行编号;10-列编号。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明做进一步详细说明。

实施例1

按照如下步骤制备带标识引导装置的CT共面穿刺模板的:

(1)3D建模:将穿刺模板的尺寸信息输入建模软件进行3D建模,所述尺寸信息包括板体的长度12cm、宽度12cm、厚度1cm,固定端的长度12cm、宽度2cm、厚度1cm,穿刺针孔的直径3mm、间距5mm及排列方式(行、列整齐排列),行铅丝孔的位置(距离上表面0.2cm)、孔径1.0mm,列铅丝孔的位置(距离上表面0.7cm)、孔径1.0mm;

(2)根据建立的穿刺模板的3D模型用单孔3D打印机打印出穿刺模板,使用的打印材料为PLA;

(3)将直径0.5mm的铅丝插入铅丝孔,并用PLA将铅丝孔的孔口密封。

得到如图1-3所示的带标识引导装置的CT共面穿刺模板,包括板体5、穿刺针孔1、行标记线3和行铅丝7、列标记线2和列铅丝6。板体5上均匀设置成行和成列排布的穿刺针孔1,穿刺针孔1的直径为3mm。每隔两行穿刺针孔1之间的板体5表面设置行标记线3,行标记线3正下方的板体5内嵌有行铅丝7,行铅丝7与行标记线3的长度一致且与行标记线3平行。每隔两列穿刺针孔1之间的板体5表面设置列标记线2,列标记线2正下方的板体5内嵌有列铅丝6,列铅丝6与列标记线2的长度一致且与列标记线2平行。

在列标记线2的两端设置列编号10,分别是1-21;在行标记线3的两端设置行编号9,分别是A-U。

在穿刺模板的一端设置固定端8,固定端8处不设穿刺针孔1、标记线及铅丝。

上述穿刺模板的使用方法为:手术前对病人进行增强CT扫描,判断病灶的位置和周围血管、神经等危险器官。手术中CT扫描判断肿瘤位置,结合CT精确放置穿刺模板的位置和角度,再次CT扫描确认穿刺模板和肿瘤的关系,将穿刺模板的固定端8固定于CT设备上。穿刺模板上的行铅丝7和列铅丝6在CT上能清晰可见,可根据术前计划和行标记线3及列标记线2准确判断所要穿刺的穿刺针孔1位置,因为CT上显影的铅丝和穿刺模板表面的标记线一一对应,所以不用再反复扫描CT便可快速准确的在模板上找到所要穿刺的穿刺针孔1,模板厚度1CM,可以引导穿刺针的方向,根据术前计划快速准确把所需穿刺针一次性插入病灶。

实施例2

按照如下步骤制备带标识引导装置的CT共面穿刺模板的:

(1)3D建模:将穿刺模板的尺寸信息输入建模软件进行3D建模,所述尺寸信息包括板体的长度12cm、宽度12cm、厚度2cm,固定端的长度12cm、宽度2cm、厚度1.3cm,穿刺针孔的直径1mm、间距5mm及排列方式(行、列整齐排列),行铅丝孔的位置(距离上表面1.2cm)、孔径1.6mm,列铅丝孔的位置(距离上表面1.5cm)、孔径1.6mm;

(2)根据建立的穿刺模板的3D模型用单孔3D打印机打印出穿刺模板,使用的打印材料为PLA;

(3)将直径1mm的铅丝插入铅丝孔,并用PLA将铅丝孔的孔口密封。

得到如图4-6所示的带标识引导装置的CT共面穿刺模板,与实施例1不同的是,穿刺针孔1的直径为1mm。每隔两行或两列穿刺针孔1设置一组标记线及其所对应的铅丝。所有列标记线2的长度相同,在列标记线2的两端设置列编号10:分别以阿拉伯数字-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5表示各列。

任意两行标记线3的长度和/或始终位置不同,在行标记线3的一端或两端设置行编号9:分别以英文字母A、B、C、D、E、F-f、e、d、c、b、a表示各行,其中A、B、C、D、E、F-f行标记线的起始点相同、终点不同,长度依次递增;F-f、e、d、c、b、a的起始点不同、终点相同,长度依次递减。

行铅丝7所在平面及列铅丝6所在平面间的距离为3mm,对人体腹部的CT扫描图像如图7a-17a所示。

实施例3

按照如下步骤制备带标识引导装置的CT共面穿刺模板的:

(1)3D建模:将穿刺模板的尺寸信息输入建模软件进行3D建模,所述尺寸信息包括板体的长度12cm、宽度12cm、厚度2cm,固定端的长度12cm、宽度2cm、厚度1.3cm,穿刺针孔的直径1.87mm、间距5mm及排列方式(行、列整齐排列),行铅丝孔的位置(距离上表面0.9cm)、孔径1.6mm,列铅丝孔的位置(距离上表面1.5cm)、孔径1.6mm;

(2)根据建立的穿刺模板的3D模型用单孔3D打印机打印出穿刺模板,使用的打印材料为PLA;

(3)将直径1mm的铅丝插入铅丝孔,并用PLA将铅丝孔的孔口密封。

得到如图4-6所示的带标识引导装置的CT共面穿刺模板,厚度为2cm,固定端8处的厚度为1.3cm。穿刺针孔1的直径为1.87mm,行中或列中穿刺针孔1之间的距离为5mm,行标记线3之间的距离为10mm,列标记线2之间的距离为10mm。

与实施例1不同的是,所有列标记线2的长度相同,并贯穿穿刺针孔1所在的区域,在列标记线2的两端设置列编号10:分别以阿拉伯数字-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5表示各列。

任意两行标记线3的长度和/或始终位置不同,在行标记线3的一端或两端设置行编号9:分别以英文字母A、B、C、D、E、F-f、e、d、c、b、a表示各行,其中A、B、C、D、E、F-f行标记线的起始点相同:均位于在穿刺针孔1所在的区域的一端,终点不同:位于与不同的列标记线2相交处;长度按等差数列依次递增,每次递增的长度为20mm;F-f、e、d、c、b、a行标记线的起始点不同:位于与不同的列标记线2相交处,终点相同:均在穿刺针孔1所在的区域的一端,长度按等差数列依次递减,每次递减的长度为20mm。

行铅丝7所在平面及列铅丝6所在平面间的距离为6mm。

板体5上设置与穿刺针孔1轴向平行的导向铅丝4,导向铅丝4设置在穿刺针孔1排布区域的中心位置。由于导向铅丝4与穿刺针孔轴向平行,因此可以根据导向铅丝4的方向提前判断穿刺针的穿刺方向,以预测穿刺针是否可以达到病灶位置,避免反复穿刺定位穿刺针,减轻病人痛苦,减少CT扫描次数,降低手术风险。

上述穿刺模板的使用方法为:手术前对病人进行增强CT扫描,判断病灶的位置和周围血管、神经等危险器官。手术中CT扫描判断肿瘤位置,结合CT精确放置穿刺模板的位置和角度,再次CT扫描确认穿刺模板和肿瘤的关系,将穿刺模板的固定端8固定于CT设备上。穿刺模板上的行铅丝7和列铅丝6在CT上能清晰可见(如图7b-17b所示的为病人肺部CT扫描图像),可根据术前计划和行标记线3及列标记线2准确判断所要穿刺的穿刺针孔1位置,因为CT上显影的铅丝和穿刺模板表面的标记线一一对应,所以不用再反复扫描CT便可快速准确的在模板上找到所要穿刺的穿刺针孔1,模板厚度2CM更厚,所以可以更好地引导穿刺针的方向,根据术前计划快速准确把所需穿刺针一次性插入病灶。

根据实施例2和实施例3的CT扫描图像可知,行铅丝7所在平面及列铅丝6所在平面间的距离间隔越大,CT图像越清晰。

再多了解一些
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1