一种脑出血微创手术用引导支架的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及制备脑出血手术器械，特别涉及一种基于3D打印的脑出血微创手术用引导支架。
【背景技术】
[0002]脑出血具有较高的致残致死率。脑出血的愈合与出血部位、出血量及抢救时间密切相关，脑出血部位常发生在颅内重要核团分布区域，并且这些区域与外周的四肢骨组织、颅面部肌肉组织及消化内脏组织截然不同，它们不但有重要的神经纤维束穿过，同时有支配功能区的密网血管团走过，手术难度极大，对手术的精准要求极高。
[0003]随着微侵袭技术的发展，锥颅血肿穿刺结合尿激酶引流术在脑出血治疗上应用越来越多，该疗法有简便易行、安全、可靠、经济、实用、效果好等优点，但术前CT定位的误差，术中手术者的经验差别，病人个体差异均可引起穿刺距离、方向等出现偏差，导致穿刺失败，基于此，如何更精准的定位实行手术是非常重要的。目前术中CT定位、计算机辅助导航、手术机器人辅助等辅助定位系统是临床上较常见的手术定位系统，其中术中CT定位在多数医院比较普及，设备价格便宜，但术中操作不灵活，并且有射线辐射;计算机辅助导航虽然定位精确，术中可提供实时的图像支持，但价格昂贵，需要安装定位装置;手术机器人是最新的术中定位手段，它克服了人手抖动定位精确，但价格极其昂贵，较难普及。
[0004]颅面部是人类变化最大的器官区域之一，任何“标准”化的模型都难以完美贴合，同时由于面部表情肌运动常常导致颅面部外貌因时间不同而不一致，这些特征与骨组织截然不同，导致构建出适合患者颅面部特征的个性化模型定制非常麻烦，而3D打印技术是当今最热门的材料成型研究方向之一，其是通过影像技术资料的辅助，应用计算机辅助设计技术虚拟出待构建体的三维结构，然后利用相应的材料，逐层创建出实体的一种组织工程学技术。因而通过获取患者影像学资料，通过挑选患者颅面部突起的相对“不动点”，如额、眉间、眼眶、鼻、外耳道、外眦或乳突等部位作为目标区域，通过结合3D打印技术制作可精准引导脑出血微创手术用支架导航系统，具有高精度、构建速度快，可实现按需制造等优势因个性化、精准化、远程化等优点，特别适合于医学领域的应用。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型针对现有技术不足、费用高或准确度差问题，提出了一种脑出血微创手术用引导支架。
[0006]本实用新型完整的技术方案包括:
[0007]—种脑出血微创手术用引导支架，包括底座和末端指向目标血肿的非闭环穿刺引导通道，其特征在于，所述的底座密切结合患者颅面部轮廓。
[0008]所述底座与患者颅面部密切贴合的部位包括:额、眉间、眼眶、鼻、外耳道、外眦或乳突中的一个或多个。
[0009]所述底座厚度约2_3mm，面积为20cm2?60cm2。
[0010]所述非闭环穿刺引导通道长度约3-4cm，直径为6mm。
[0011]所述非闭环穿刺引导通道避开额窦、气房、颅内常见血管走行部位及功能区，并指向目标血肿正中心。
[0012]所述的支架材料为聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
[0013]所述支架采用3D打印方法得到。
[0014]以上所述的脑出血微创手术用引导支架的制备方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0015]步骤一、利用影像设备对脑出血患者头颅经行薄层扫描，获取患者头颅影像文件数据；
[0016]步骤二、通过3D逆向工程软件对所获的数据进行处理，分选出患者颅面部轮廓及需要清除的目标血肿；
[0017]步骤三、利用3D设计软件构建密切贴合患者颅面部相对不动区域轮廓的三维模型，模型上设计空心非闭环穿刺引导通道支架模型；
[0018]步骤四、调整该穿刺通道方向，避开额窦、气房、颅内常见血管走行部位及功能区，通道指向目标血肿正中心，
[0019]步骤五、调整密切覆盖颅面部模型的底座大小及非闭环穿刺通道长度，输出文件。
[0020]步骤六、将输出的文件导入3D打印机，得到此患者脑出血微创手术用精准引导支架。
[0021 ]所述的影像设备为CT或MRI，所述的患者头颅影像文件数据格式为DIC0M。
[0022]步骤二中所述3D逆向工程软件为mimics软件，步骤三至步骤五中所述3D设计软件为3-matic软件，所述的文件为STL格式。
[0023]所述的步骤六中，以聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物做为3D打印的原料。
[0024]本实用新型相对于现有技术的优点在于:
[0025]1.精准:用本实用新型的方法构建的个性化脑出血手术用精准引导支架是完全根据患者头颅扫描重建的三维数据而设计的，支架的底座与患者颅面部完美贴合，为克服患者颅面部表情肌收缩带来的轮廓的改变，我们通过手动挑选颅面部的相对不动点作为贴合区域，并以此区域构建底座;而一体的引导装置末端方向指向目标血肿正中心，以此通道穿刺管进入能直达血肿。
[0026]2.安全:通过本支架的穿刺通道，引流管进入能直达血肿，避免插入额窦、气房、颅内常见血管走行部位及功能区，最大程度减少穿刺的伤害，同时本支架为脑外贴合支架，不会进入烦内，能有效避免烦内感染及材料污染。
[0027]3.高效:用本实用新型的方法构建的个性化脑出血手术用引导支架科直达血肿，不必通过传统的三角测量体表定位等方法来定位血肿，从而达到缩短手术时间，减轻患者术中痛苦；同时，采用本实用新型的引导支架，手术切口只需6mm左右大小，有利于患者预后。
[0028]4.操作简单:本实用新型研究方法去除繁琐的计算公式，通过立体图像直视操作，不用换算，便于上手。
[0029]5.低成本:本实用新型研究的方法所打印的区域为局部贴合颅面部相对不动点区域，将打印物体大小缩小在20cm2到60cm2内，厚度约2_3mm，非闭环穿刺通道长度约3_4cm，直径为6mm，缩短打印时间，节省打印材料消耗。
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型的脑出血微创手术用引导支架的正面图；
[0031]图2为本实用新型的脑出血微创手术用引导支架的侧面图。
[0032]图中:1、非闭环穿刺引导通道;2、与面部、鼻部贴合的底座。
【具体实施方式】
[0033]下面结合【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
[0034]实施例1利用3D打印技术制备个性化脑出血手术用精准引导支架，具体如下:
[0035]I)利用CT对脑出血患者头颅经行薄层扫描，获取该患者包含三维信息数据的DICOM格式数据文件。
[0036]2)将获得的Dicom格式图像数据存储于⑶或DVD光盘，导入到Mimics 17.0医用手术设计软件(Materialise公司，比利时)中，导入数据过程选择无损形式，在工作界面对手术区域面部(眉弓、眉间、鼻部、鼻唇沟、外眦，眶上)及血肿进行三维图像建模。
[0037]3)将创建好的三维图像模型复制到3-Matic 9.0(Materialise公司，比利时)软件中，进行颅面部及血肿结构分析，设计进针点和空心非闭环穿刺引导通道的设计。
[0038]4)3_Matic软件中调整该空心非闭环穿刺引导通道方向，应当避开额窦、气房、颅内常见血管走行部位及功能区，通道指向目标血肿正中心，并测量到达血肿中心的虚拟穿刺道长度。
[0039]5)利用3-Matic软件的剪除功能调整密切覆盖颅面部模型底座大小及空心非闭环穿刺引导通道长度，输出为STL格式。
[0040]6)将STL格式文件导入打印机切片软件，以聚乳酸为原料，得到此患者脑出血微创手术用精准引导支架。
[0041]手术时，将本实用新型的引导支架置入无菌塑料薄膜中，患者取仰卧位，常规无菌消毒后，取支架定位的额部穿刺点切长约6mm的切口，电钻于烦骨成一5mm洞，将本引导支架使底座2完美贴合于患者颅面部，助手固定支架，手术者执血肿引流管顺空心非闭环穿刺引导通道I中心穿入，深度由步骤4中测量所得，进入目标血肿，拔出穿刺管芯，固定穿刺管接引流装置，手术完毕。
[0042]本实用新型所涉及的多方面已做如上阐述。然而，应理解的是，在不偏离本实用新型精神之前提下，本领域专业人员对其进行等同改变和修饰，所述改变和修饰同样落入本申请所述权利要求的覆盖范围。
【主权项】
1.一种脑出血微创手术用引导支架，包括底座和末端指向目标血肿的非闭环穿刺引导通道，其特征在于，所述的底座密切结合患者颅面部轮廓。2.权利要求1所述的支架，其特征在于，所述底座与患者颅面部密切贴合的部位包括:额、眉间、眼眶、鼻、外耳道、外眦或乳突中的一个或多个。3.权利要求1或2所述的支架，其特征在于，所述底座厚度约2-3mm，面积为20cm2?60cm2ο4.权利要求1或2所述的支架，其特征在于，所述非闭环穿刺引导通道长度约3-4cm，直径为6mm。5.权利要求1所述的支架，其特征在于，所述非闭环穿刺引导通道避开额窦、气房、颅内常见血管走行部位及功能区，并指向目标血肿正中心。6.权利要求1所述的支架，其特征在于，所述的支架材料为聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。7.权利要求1所述的支架，其特征在于，所述支架采用3D打印方法得到。
【专利摘要】本实用新型公开了一种脑出血微创手术用引导支架，包括底座和末端指向目标血肿的非闭环引导通道，所述的底座密切结合患者颅面部轮廓，所述底座与患者颅面部密切贴合的部位包括：额、眉间、眼眶、鼻、外耳道、外眦或乳突中的一个或多个，首先对出血患者头颅扫描以获取头颅影像文件数据；随后分选颅面部轮廓及需要清除的目标血肿，建密切贴合患者颅面部相对不动区域轮廓的三维模型，模型上设计空心非闭环穿刺引导通道支架模型；调整后输出文件，经3D打印得到此患者脑出血微创手术用精准引导支架，本实用新型具有个性定制化、定位精确化、避免感染、创伤小、工艺简单、成本低的优点。
【IPC分类】A61B34/20
【公开号】CN205251685
【申请号】CN201520835061
【发明人】李泽福, 李勐, 杜洪澎, 李建民, 刘永良, 隋德华, 邵伟, 王波, 马立新, 李珍珠, 王清波, 陈正, 孙其凯, 耿鑫
【申请人】李泽福
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2015年10月27日