一种用于微创手术的3D打印导向板的制作方法

本实用新型医疗机械技术领域，具体涉及一种用于微创手术的3D打印导向板。

背景技术：

放射治疗(放疗)是针对肿瘤的重要治疗方法之一。为了最大限度地减少放疗副反应以及放疗对正常组织的损伤，开发出放射性粒子植入治疗技术即粒子植入。粒子植入是一种将放射源植入肿瘤内部，让其以摧毁肿瘤的治疗手段。粒子植入治疗技术涉及放射源，其核心是放射粒子。粒子植入主要依靠定向系统将放射性粒子植入瘤体内，通过微型放射源发出持续、短距离的放射线，使肿瘤组织遭受最大限度杀伤，而正常组织不损伤或只有微小损伤。

目前的粒子植入手术临床上通常是由医生凭经验进行，这就对医生的治疗经验和技巧提出了很高的要求。传统的在CT影像引导下进行的内放疗手术，由于存在几十乃至上百个穿刺点，术中基本上是“盲穿”。另外，当前己有的肿瘤粒子植入计划系统都是基于一维或者二维影像数据对穿刺进针通道进行预计划，并不能计算粒子的处方剂量，这就常常造成粒子植入之后肿瘤内部出现“热区”(剂量过大导致副作用)和/或“冷区”(剂量过小导致无效果)的不良后果。为了解决上述技术问题，现有技术中基于3D打印技术制作出的共面、非共面、不同进针角度的穿刺模板逐渐被应用于临床。

但现有的3D打印导向板在使用时，所打印出的导向板为硬质材料且结构固定，由于患者肿瘤位置、体态和呼吸等时长会与采集的数据存在一些偏差，同时由于肿瘤患者病情特点的其他复杂情况，在手术中其穿刺针道会根据手术的实际情况做相应的调整。而现有的硬质材料的3D打印导向板很难解决该问题，无法在手术中根据情况对穿刺针道做适应性调整。

由此可见，能否基于现有技术中的不足，提供一种结构改进的用于微创手术的3D打印导向板，有效提高3D打印导向板与患者体表定位的准确性，在手术中能够根据患者情况适当调整穿刺针道的穿刺角度，提高微创手术成功率，并节省手术时间，成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。

技术实现要素：

本实用新型为了解决上述技术问题，提供一种用于微创手术的3D打印导向板。通过有效设计基座，来实现导向柱与导向基板的软质连接，使得导向柱根据需求变换角度，同时在变换适当角度后得以固定，增加手术的顺利性和准确定。大大提高了手术的成功率。

为了达到上述技术效果，本实用新型包括以下技术方案：

一种用于微创手术的3D打印导向板，包括与人体外表面相契合的导向基板，所述导向基板设置有多个导向柱，所述导向柱通过基座与导向基板连接，所述导向柱和基座上设置有同轴且相连通的穿刺孔，所述基座为软材基座。

本实用新型设计合理，通过设计的软材基座，有效实现导向基板与导向柱的软质连接，使得在手术时，如穿刺针道需要变换角度，仍可对导向柱做适当调整，已提高手术的准确性。

进一步的，所述导向柱为软材导向柱。将导向柱也设置呈软材导向柱，进一步满足了手术中多样化情况，满足术中医生对穿刺针道角度改变的需求。

进一步的，所述的导向基板为软材导向基板。

将导向基板设置为软材导向基板，使得3D打印导向板在使用时更方便，易操作。

进一步的，所述的软材基座朝向人体和/或反向人体的一侧设置有呈交替排列的多个环形凸起和多个环形凹槽。

如需要将导向柱移动变换穿刺角度时，上述结构的设置能够使导向柱更易形变，以准确设置待穿刺角度。

进一步的，每个所述环形凸起上连接有双面胶贴。

相邻凸起件可通过双边胶贴实现粘接，以使发生变换后的导向柱能够稳固定位，方便手术的顺利进行。

进一步的，所述的基座呈圆柱体，所述基座的直径为6mm～15mm；

所述导向基板上位于导向柱的周围设置有多个辅助穿刺针道，所述导向基板上设置有多个定位孔，所述定位孔上可拆卸连接有定位件，所述定位件的一面与人体粘接，其另一面与定位孔可拆卸连接。

本实用新型合理设置辅助穿刺针道的位置和大小，不影响3D打印导向板结构和原有导向柱导向功能，同时当病患位置发生偏移时仍对穿刺手术具有导向功能。当进行手术时，如病患位置偏移或者肿瘤增大缩小，仍然能够继续使用原有打印的3D打印导向板，来进行相应手术。使手术顺利进行，并准确穿刺病患位置。

本实用新型大大提高了3D打印导向板与人体复位的准确性，通过定位件在提高定位准确性的同时，提高了3D打印导向板与人体复位的稳定性，对3D打印导向板与人体患处连接起到辅助作用。

进一步的，所述的定位件呈半球体，其水平面与人体粘接，曲面穿过所述定位孔；

所述导向基板上设置有与CT激光定位线相匹配的定位线。

半球体定位件结构设计合理，使用更科学合理，半球形的定位件的水平面通过粘胶与人体粘接，当3D打印导向板与人体相复合时，直接将曲面穿过定位孔，使3D打印导向板与人体相复合即可，使得3D打印导向板准确定位至人体患处，确保手术的准确度。

定位线的设置进一步增加了3D打印导向板与人体复位的精准度，提高手术的成功率和准确穿刺率。

进一步的，所述定位孔位于定位线上。

进一步的，所述定位孔的数量为3个以上；所述定位线数量为2个以上，且定位线之间呈垂直设置。

本实用新型基于至少三个定位孔和交叉或者平行定位线和CT上的红外线定位重合，能将3D打印导向板准确定位到预先设定位置。准确实现3D打印导向板的准确复合，准确确定穿刺位置。

进一步的，所述导向基板上设置有减压观察孔；

在导向基板上合理设置减压观察孔，可以及时擦拭渗血，并便于在术中对患处施用药物、麻醉剂等。同时减少了在体表的覆盖面积，进一步减少3D打印导向板对人体的压力，降低了3D打印导向板的重量，节省原料成本。

进一步的，用于导向穿刺至同一CT扫描层的导向柱之间设置有连接线；

在进行手术时为了避开人体的血管和骨骼，导向柱的设置往往呈一定角度，以使穿刺针通过导向柱的导向作用穿刺至相应位置，同时不同位置的导向柱所穿刺的深度不同，即处于配合使用的CT扫描的不同层，当医务人员进行手术时，基于上述结构的设计，将3D打印导向板中用于导向穿刺针穿刺至同一深度的导向柱之间设置有连接线，也就是用于导向穿刺至同一CT扫描层的导向柱之间设置有连接线，使医务人员能够直接获取位于同一CT扫描层的导向柱位置，而进行相应的穿刺手术，方便医务人员进行手术，节省了手术时间。

进一步的，所述减压观察孔的数量为两个以上，多个所述减压观察孔均匀分布在导向基板上且导向基板呈筛网状。

均匀分布的减压观察孔使导向基板呈筛网状，其筛网状结构具有能够在最大面积设置减压观察孔的基础上，保证3D打印导向板结构稳定性并满足其与人体手术部位完全契合，不影响穿刺手术的进行和准确率的特性。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本实用新型提供的一种结构改进的用于微创手术的3D打印导向板，提高了3D打印导向板与患者体表复位的准确度，将3D打印导向板准确定位到预先设定的位置，同时在针对肿瘤位置的情况，来对应调整导向柱的角度，改变手术穿刺的位置，对于提高粒子植入手术精确性具有巨大价值，简化了肿瘤粒子植入的流程、减少手术时间，又减少手术风险，直接保证了精确的粒子定位和术前术后剂量对比结果的一致性。最大限度的减少使用骨穿针的几率，获得最佳的粒子空间布源。

附图说明

图1为本实用新型用于微创手术的3D打印导向板一种实施方式结构示意图；

图2为本实用新型用于微创手术的3D打印导向板另一种实施方式结构示意图；

图3为本实用新型图2所示用于微创手术的3D打印导向板的导向柱截面图。

图中，

1、导向基板；2、导向柱；3、基座；4、穿刺孔；5、环形凸起；6、环形凹槽；7、辅助穿刺针道；8、定位孔；9、定位件；10、定位线；11、减压观察孔；12、连接线。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例：

如图1和图2所示，一种用于微创手术的3D打印导向板，包括与人体外表面相契合的导向基板1，所述导向基板设置有多个导向柱2，所述导向柱通过基座3与导向基板连接，所述导向柱和基座上设置有同轴且相连通的穿刺孔4，所述基座为软材基座。

在本实施例中，进一步的，所述导向柱为软材导向柱。

在本实施例中，进一步的，所述的导向基板为软材导向基板。

其中软材基座、软材基座和软材导向柱均为3D打印机直接打印出，其中在进行3D打印时，将为软材的结构和硬材的结构可作为一个整体打印出。

在本实施例中，进一步的，如图3所示，所述的软材基座朝向人体和/或反向人体的一侧设置有呈交替排列的多个环形凸起5和多个环形凹槽6。

在本实施例中，进一步的，每个所述环形凸起上连接有双面胶贴。

在本实施例中，进一步的，所述的基座呈圆柱体，所述基座的直径为6mm～15mm；

所述导向基板上位于导向柱的周围设置有多个辅助穿刺针道7，所述导向基板上设置有多个定位孔8，所述定位孔上可拆卸连接有定位件9，所述定位件的一面与人体粘接，其另一面与定位孔可拆卸连接。

在手术中，将3D打印导向板与人体施术位置相复合后，对人体患处扫描CT确认3D打印导向板位置是否无误，即病患位置因患者体位变化或者肿瘤扩缩引起的偏离，如无误直接通过导向柱进行穿刺；如有误则选择相应辅助穿刺针道进行穿刺，进行粒子植入。

在本实施例中，进一步的，所述的定位件呈半球体，其水平面与人体粘接，曲面穿过所述定位孔；

所述导向基板上设置有与CT激光定位线相匹配的定位线10。

在进行使用时，医生先通过CT扫描行术前计划，设计好进针路径，根据处方剂量计算每根针植入的粒子数目，达到根治肿瘤的剂量分布后提交计划。打印出与施术位置外表面相契合的3D打印导向板。术前一天对3D打印导向板进行消毒，测量每一颗粒子活度、装仓消毒。在手术中，将3D打印导向板与人体施术位置相复合前，将定位件的一面通过粘胶与人体相应的定位位置粘接，当3D打印导向板与人体相复合时，直接将另一面穿过定位孔，使3D打印导向板与定位件套接，从而使3D打印导向板确定位至人体患处，确保手术的准确度，并增加3D打印导向板的稳固性，避免在手术中3D打印导向板发生移动。

当3D打印导向板与人体相复合时，扫描CT确认3D打印导向板位置是否无误，同时查看定位线是否与CT激光定位线完全重合，当完全重合时，且定位孔定位置人体相应位置后，直接通过导向柱进行穿刺。

在本实施例中，进一步的，所述定位孔位于定位线上。

在本实施例中，进一步的，所述定位孔的数量为3个以上；所述定位线数量为2个以上，且定位线之间呈垂直设置。

在本实施例中，进一步的，所述导向基板上设置有减压观察孔11；用于导向穿刺至同一CT扫描层的导向柱之间设置有连接线12；

所述减压观察孔的数量为两个以上，多个所述减压观察孔均匀分布在导向基板上且导向基板呈筛网状。

在进行使用时，医生先通过CT扫描行术前计划，设计好进针路径，根据处方剂量计算每根针植入的粒子数目，达到根治肿瘤的剂量分布后提交计划。打印出与施术位置外表面相契合的3D打印导向板。术前一天对3D打印导向板进行消毒，测量每一颗粒子活度、装仓消毒。在手术中，将3D打印导向板与人体施术位置相复合，扫描CT确认模板位置无误后通过导向柱进行穿刺，在手术中发生渗血时，医生通过减压观察孔针对血液进行擦拭，同时对患者需要补施药物时，能够通过减压观察孔选择合理位置进行施药。

其中减压观察孔数量根据导向板除了导向柱、辅助穿刺针道和定位孔以外，在空白处，不影响结构牢固的前提下留出来的孔，孔的大小，形状和数量均可以不做限制。

在进行手术时为了避开人体的血管和骨骼，导向柱的设置往往呈一定角度，以使穿刺针通过导向柱的导向作用穿刺至相应位置，同时不同位置的导向柱所穿刺的深度不同，即处于配合使用的CT扫描的不同层，当医务人员进行手术时，基于上述结构的设计，将3D打印导向板中用于导向穿刺针穿刺至同一深度的导向柱之间设置有连接线，也就是用于导向穿刺至同一CT扫描层的导向柱之间设置有连接线，使医务人员能够直接获取位于同一CT扫描层的导向柱位置，而进行相应的穿刺手术，方便医务人员进行手术，节省了手术时间。

均匀分布的减压观察孔使导向基板呈筛网状，增大了减压观察孔的总面积，同时保证了3D打印导向板结构稳定性并满足其与人体手术部位完全契合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。