可定位的穿刺装置的制作方法

本申请实施例涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种可定位的穿刺装置。

背景技术：

穿刺技术是将穿刺针刺入体腔抽取分泌物做化验，向体腔注入气体或造影剂做造影检查，或向体腔内注入药物的一种诊疗技术。目的包括抽血化验，输血、输液及置入导管做血管造影等。其特点是方法简便，可在局部麻醉下进行，对组织的损伤小，出血少，因而较为安全、感染机会少，对病患者的影响非常小。穿刺技术可系统划分为骨髓穿刺术、淋巴结穿刺术、关节腔穿刺术、血管穿刺术四大技术领域，应用领域非常广泛。

在现在治疗恶性肿瘤的有效微创技术中，穿刺手术是采用超声或者X射线计算机断层摄影(Computed Tomography，即CT)引导定位，将穿刺套管经过皮肤穿刺直接插入肿瘤内部，拔出针芯后，通过穿刺套管中插入穿刺针进行消融或者插入活检钳进行活检、植入粒子、囊肿硬化和光动力治疗。

在目前的穿刺手术中，穿刺套管起到了定位导向的作用，穿刺套管的定位影响着手术的成败，但在目前的穿刺套管存在着定位不准确造成的反复定位穿刺；穿刺套管与超声波照射路径角度小于40度时，穿刺套管的超声波图像不清晰；穿刺深度显示不清楚、操作复杂、容易出错等问题。

因此，如何精确定位穿刺手术中的穿刺位置，成为现有技术中亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例所解决的技术问题之一在于提供一种可定位的穿刺装置，其可提高穿刺装置在穿刺定位时的准确性。

本申请实施例提供一种可定位的穿刺装置，包括：套管、设置于所述套管一端的反射槽、设置于所述套管另一端的定位模块；所述定位模块用于发送定位信号，以根据由接收模块接收到的所述定位信号确定所述套管尖端的位置；所述反射槽由多个反射面组成，用于反射所述定位模块发出的所述定位信号，使根据反射的所述定位信号拍摄的脏器在医学图像上可见。

可选地，在本申请一具体实施例中，所述定位模块采用电磁定位方式，所述定位信号为电磁波。

可选地，在本申请一具体实施例中，所述定位模块采用光学定位方式，所述定位信号为光波。

可选地，在本申请一具体实施例中，所述定位模块采用超声定位方式，所述定位信号为超声波。

可选地，在本申请一具体实施例中，所述定位模块外部设置有操控装置，用于操作控制所述穿刺装置穿刺入病灶部位。

可选地，在本申请一具体实施例中，所述定位模块与所述操控装置为一体成型或者分体形成。

可选地，在本申请一具体实施例中，所述套管的外表面标有刻度线，以确定所述穿刺的深度。

可选地，在本申请一具体实施例中，所述套管的外表面设置有可调节定位环，用于在所述穿刺深度达到预设的阈值之后，固定所述穿刺装置，防止所述穿刺装置发生偏转或者位移。

可选地，在本申请一具体实施例中，所述装置还包括：针芯，在穿刺前所述针芯设置在所述套管的内腔中，固定住所述穿刺装置后，所述针芯从所述套管中退出，以使穿刺器械伸入到所述套管的内腔中。

由以上技术方案可见，本申请实施例在提供一种可定位的穿刺装置，包括套管、设置于所述套管一端的反射槽、设置于所述套管另一端的定位模块；所述定位模块用于发送定位信号，以根据由接收模块接收到的所述定位信号确定所述套管尖端的位置；所述反射槽由多个反射面组成，用于反射所述定位模块发出的所述定位信号，使根据反射的所述定位信号拍摄的脏器在医学图像上可见，本申请实施例提高了穿刺装置在穿刺定位时的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种可定位的穿刺装置的一实施例的结构图。

图2是一种可定位的穿刺装置的另一实施例的结构图。

图3是一种可定位的穿刺装置的另一实施例的外观图。

图4是一种可定位的穿刺装置的另一实施例的结构图。

具体实施方式

本申请实施例在提供一种可定位的穿刺装置，包括套管、设置于所述套管一端的反射槽、设置于所述套管另一端的定位模块；所述定位模块用于发送定位信号，以根据由接收模块接收到的所述定位信号确定所述套管尖端的位置；所述反射槽由多个反射面组成，用于反射所述定位模块发出的所述定位信号，使根据反射的所述定位信号拍摄的脏器在医学图像上可见，本申请提高了穿刺装置在穿刺定位时的准确性，使医生可以对手术过程的实时监控，保障了手术的安全可靠。

当然，实施本申请实施例的任一技术方案不必一定需要同时达到以上的所有优点。

为了使本领域的人员更好地理解本申请实施例中的技术方案，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，所描述的实施例仅是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请实施例保护的范围。

下面结合本申请实施例附图进一步说明本申请实施例具体实现。

本申请实施例提供一种可定位的穿刺装置。

实施例一

参见图1，所述穿刺装置包括：套管101、设置于所述套管一端的反射槽102、设置于所述套管另一端的定位模块103。所述定位模块103用于发送定位信号，以根据由接收模块接收到的所述定位信号确定所述套管尖端的位置；所述反射槽102由多个反射面组成，用于反射所述定位模块发出的所述定位信号，使根据反射的所述定位信号拍摄的脏器在医学图像上可见。

可替代地，在本申请一实施例中，所述定位模块103采用电磁定位方式，所述定位信号为电磁波。电磁波，是由同相且互相垂直的电场与磁场在空间中衍生发射的震荡粒子波，是以波动的形式传播的电磁场，具有波粒二象性。电磁波是由同相振荡且互相垂直的电场与磁场在空间中以波的形式移动，其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效的传递能量和动量，在真空中，速度为光速。电磁波射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X-射线和伽马射线等。人眼可接收到的电磁辐射，波长大约在380至780纳米之间，称为可见光。只要是本身温度大于绝对零度的物体，都可以发射电磁波。超低频电磁波由于其对金属、土层、人体等介质具有良好的穿透性，可以被广泛应用于定位系统中。超低频电磁波是指频率在3～30千赫(KHz)之间，波长在100～10km之间的电磁波。

根据上述描述，电磁波在均匀介质(如空气)中为直线传播。定位模块103发射出电磁波，电磁波通过反射槽102的反射。反射槽102由多个反射面组成，多个反射面之间组成特殊的角度，以实现将电磁波按原路径返回，使脏器可在医学图像上成像。

可替代地，在本申请一实施例中，电磁定位是采用毕奥-萨伐尔定律(Biot-Savart Law)，描述电流元在空间任意点处所激发的磁场。毕奥-萨伐尔定律适用于计算一个稳定电流所产生的磁场。这电流是连续流过一条导线的电荷，电流量不随时间而改变，电荷不会在任意位置累积或消失。采用国际单位制，用方程表示：

其中，I是源电流，L是积分路径，dl是源电流的微小线元素，为电流元指向待求场点的单位向量，μ₀为真空磁导率其值为4π×10^-7Tm/A。

dB的方向垂直于Idl和所确定的平面，当右手弯曲，四指从方向沿小于180度角转向r时，伸直的大拇指所指的方向为dB的方向，即dB、dl、r三个矢量的方向符合右手定则。

所述右手定则为用右手的手掌和手指的方向来确定导线切割磁感线时所产生的电流的方向，即：伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。

从上述方式看出，毕奥-萨伐尔定律以交流线圈为发射源，以接收线圈作为定位目标，根据电磁感应定律，接收线圈会产生相应的感应电动势，通过计算出磁场的空间分布，进而推导出包含目标位置和方向信息的方程组，利用最优化的非线性算法来解方程，从而得到一个稳定的、实时的定位方法。

可替代地，在本申请另一实施例中，所述定位模块103采用光学定位方式，所述定位信号为光波。光学定位原理包括摄像机的建模，以及在此模型下的定标、计算出摄像机的投影矩阵和目标的三维重建，可以在手术导航模拟中实时显示穿刺套管的位置。定位技术领域一般包含可见光和红外两电磁波段。可见光波段成像系统是应用最广泛的成像系统。可见光波段光学定位方式的精确度度比较高，精度可以达到0.20mm，但可见光波段光学定位跟踪系统易受环境光干扰，较难保证不同工作环境下测量精度的一致性。红外波段穿透性强，可在复杂工作环境下保证测量的精度。在具体实施中，可根据具体应用场景选择不同定位方式。

根据上述描述，套管101上装有可以被相机捕获的标记点，具体地，所述标记点为红外标记点，其优点在于，红外标记点发射的红外线为人眼不可见的。所述相机为红外摄像机，红外摄像机捕获的红外标记点的影像信息，并将所述影像信息传给显示系统。显示系统根据红外标记点的影像信息，计算获取穿刺装置的位置信息，根据穿刺装置的位置信息在显示设备上渲染成影像。套管101设置红外标记点的位置是固定的，可根据套管101上的刻度202，获取的反射槽102的相对位置。定位模块103发射出电磁光波，电磁光波通过反射槽102的反射。反射槽102由多个反射面组成，多个反射面之间组成特殊的角度，以实现将电磁波按原路径返回，使得脏器可在医学图像上成像。

由以上方式看出，穿刺装置上设置标记点，并根据接收模块接收到定位信号，获取穿刺装置的位置信息，最终计算获取穿刺套管的实际位置，最终实现了实时动态显示穿刺套管路线和位置的目的。

可替代地，在本申请另一实施例中，所述定位模块103采用超声定位方式，所述定位信号为超声波。超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，属于机械波，超声波的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性，即将超声波发射到人体内，当它在体内遇到界面时会发生反射及折射，并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的，因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同，通过仪器所反映出的波型、曲线或影像的特征来进行定位。在本申请实施例中，通过发射超声波，对病灶处形成影像，以确定穿刺装置的穿刺位置。

根据上述描述，超声波在均匀介质(如空气)中为直线传播。定位模块103发射出超声波，超声波通过反射槽102的反射。反射槽102由多个反射面组成，多个反射面之间组成特殊的角度，以实现多次反射从而将超声波按原路径返回，可以形成超声图像。

实施例二

参见图2，本申请实施例提供一种可定位的穿刺装置，还包括，在所述定位模块103外部设置有操控装置201。

具体地，所述操控装置201为操作手柄，用于操作控制所述穿刺装置穿刺入病灶部位。

具体地，所述定位模块103与所述操控装置201为一体成型或者分体形成。所述一体成型是指定位模块103与操控装置201是一个操作整体，所述分体形成是指定位模块103与操控装置201为两个独立的装置，定位模块103安装于操控装置201的内部，或者操控装置201卡扣的位装置103的外部。

具体地，套管101的外表面标有刻度线202，以确定所述穿刺的深度，所述穿刺的深度是根据手术前规划确定的某一阈值。将可调节定位环203移动至相应深度刻度线202，配合定位模块103一起进行穿刺定位，穿刺到达位置后，可调节定位块203可以与皮肤通过粘贴固定，防止在穿刺过程中，穿刺套管发生偏转或者位移，拔出针芯204，穿刺套管101可以插入穿刺器械。

在本实施例中，所述穿刺装置还包括针芯，在穿刺前所述针芯设置在所述套管的内腔中，固定住所述穿刺装置后，所述针芯从所述套管中退出，以使穿刺器械伸入到所述套管的内腔中。具体地，所述穿刺器械包括穿刺针或者活检钳。

参见图3，为可定位的穿刺装置的外观图。

实施例三

本申请实施例提供一种具体应用场景用于描述反射槽的工作原理。

参见图4，在穿刺套管101的一端设置有多个反射槽102，反射槽102由多个反射面构成，反射面401于反射面402之间形成一个特殊的角度。当定位模块103发射出定位信号301时，定位信号301经过反射面401的反射，进入反射面402，反射面402再将定位信号301按原发射路径反射回去，从而使得脏器可在超声图像上可见。根据由接收模块接收到的反射的所述定位信号确定所述套管尖端的位置，大大提高了穿刺装置在穿刺定位时的精确度，使医生可以对手术过程的实时监控，保障了手术的安全可靠。

需要说明的是，在上述实施例中，接收模块可以为穿刺装置结构的一部分，也可以是物理独立于所述穿刺装置，不被穿刺装置所包括，但是它们之间存在有一定的连接以完成定位信号的发送和接收。接收模块可以根据定位模块来选择，如果定位模块基于超声波，接收模块也可以是基于超声波；如果定位模块基于电磁波，接收模块也可以是基于电磁波，其他情形以此类推，详细不再赘述。

尽管已描述了本申请实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请实施例权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请实施例也意图包含这些改动和变型在内。