一种三维空间穿刺引导仪及其引导方法与流程

本发明属于穿刺仪技术领域，特别涉及一种三维空间穿刺引导仪及其引导方法。

背景技术：

随着ct设备在医院诊疗中的普及应用,ct引导下的定位穿刺诊断和治疗越来越多,由于ct具有分辨力高等优势,其介人活检和治疗已经广泛地应用于临床上。影像检查发现肺内肿块需明确病理诊断时常需要行ct引导下的穿刺活检,以往徙手操作较多,通常按照ct扫描给出的横断面角度进行穿刺。当有肋骨或肩胛骨遮挡或需避开血管或女性乳腺时,穿刺点确定后往往在横断面和矢状面均存在因角度问题而给徒手穿刺带来的难度。另外传统徒手穿刺是在ct扫描后在屏幕上勾勒出进针路线、深度，穿刺者徒手目测进行穿刺，要求穿刺者有丰富的经验，穿刺进针后撤离机房，扫描验证，不成功，需要调整进针角度及深度，往往需要多次操作，加重损伤。目前,国内外同行发明研制了多种引导装置,即先进的pinpoint激光导问框架式引导装置和穿刺引导架。pinpoint激光导向框架式引导装置价格昂贵,要求的ct设备配置高,在国内基层医院很难推广,而国内报道的穿刺架多为二维技术,只能在人体的横断面上标注进针角度和进针深度,应用受到局限。国内报道cn203576600u专利，可达到三维穿刺的效果，但其体积巨大，携带不方便，独立与ct扫描床，造成其整体定位复杂，另外此装置在穿刺时引导组件先固定于皮肤，因皮肤的松弛性，易导致体表穿刺点移位，导致整个穿刺路径改变。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种三维空间穿刺引导仪及其引导方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种三维空间穿刺引导仪，包括底座、滑动装置、支撑装置、第一量角器、第二量角器、穿刺引导套件和轴状连接杆；滑动装置固定设置在底座上，支撑装置的一端连接滑动装置，另一端同轴连接轴状连接杆；靠近支撑装置的轴状连接杆上设置有第一量角器，轴状连接杆的轴线垂直于第一量角器的圆心；轴状连接杆的端部连接有第二量角器，且第一量角器和第二量角器在空间上垂直；第二量角器圆心轴上垂直固定穿刺引导套件。

进一步的，穿刺引导套件包括红外线光源和穿刺引导孔；红外线光源设置在第二量角器顶端，第二量角器的底端竖向设置有两个穿刺引导孔。

进一步的，滑动装置包括滑槽和滑块，滑槽固定设置在底座上，底座固定于ct扫描床，滑块设置在滑槽内，支撑装置垂直固定在滑块上。

进一步的，支撑装置包括竖向支架、弧形支架和水平支架；竖向支架的一端垂直固定在滑块上，竖向支架的另一端连接弧形支架，弧形支架连接水平支架，竖向支架和水平支架均为伸缩支架，竖向支架和水平支架在同一平面内且相互垂直。

进一步的，竖向支架和水平支架均为两个套在一起的管，外管上设置有锁定旋钮。

进一步的，第一量角器上设置有指针，指针贴于第一量角器表面，且能够随轴状连接杆旋转或固定；穿刺引导套件垂直固定在第二量角器圆心轴上，且该轴上设置指针贴于第二量角器前表面，该指针与穿刺引导套件轴线平行，且能够随穿刺引导套件整体以第二量角器圆心轴旋转或固定。

进一步的，轴状连接杆为z字型杆。

进一步的，一种三维空间穿刺引导仪的引导方法，包括以下步骤：

步骤1，在确定要穿刺某一病灶前，通过影像评估体表进针区域；

步骤2，穿刺定位前，将体表定位器置于将要穿刺体表区域，第一次进行ct扫描，在影像后处理平台根据靶灶点所处位置制定体表穿刺点、穿刺路径、深度的参数；如果靶灶点与体表定位点在同一横断面，测出穿刺路径与扫面矢状面夹角，只需调整穿刺引导套件上指针在第二量角器的度数，根据扫描深度利用ct机自带红外线与体表定位器，在体表标记穿刺点；如果穿刺路径横跨多个横断面，即体表定位点与靶灶点不在同一横断面，以与扫描冠状面平行且体表欲穿刺点为圆心的线为轴线垂直于扫描矢状面旋转横断面，使体表欲穿刺点与靶灶点处于同一平面，设计穿刺路径，记录横断面旋转角度，并记录穿刺路径与矢状面夹角，根据横断面旋转角度调整轴状连接杆上指针在第一量角器的度数，根据穿刺路径与矢状面夹角调整穿刺引导套件上指针在第二量角器的度数，标记体表穿刺点；

步骤3，消毒、铺巾、局麻后，将调整好度数的穿刺架通过竖向支架固定在滑槽上，通过竖向支架、水平支架伸缩及竖向支架在滑槽上的滑动，使穿刺引导套件红外线点与穿刺点重合；将穿刺针置于穿刺引导套件的两穿刺引导孔，使用穿刺针进入最后穿刺阶段；整个穿刺过程中穿刺针固定沿穿刺引导套件所引导方向进行。

与现有技术相比，本发明有以下技术效果：

本发明利用与ct扫描冠状面垂直的且相互垂直的两个量角器的旋转，实现三维空间穿刺，在扫描床上安装一个平行于ct扫描横断面可沿z轴移动的、可拆解的支架，内侧固定安装与之相垂直量角器，并通过量角器圆点间接轴状连接可旋转“z”型轴动杆外侧段，轴动杆可通过外侧段及水平支架穿过第一个量角器圆点的共同轴线旋转、固定，轴动杆外侧于量角器表面固定设置量角器指针，量角器中间半圆形骨架与指针之间设置随指针旋转的弧形凹槽，凹槽上设置锁定旋钮(第二个量角器同样设置)。静态时指针指向第一个量角器90，“z”型可旋转轴动杆静态时所形成的平面与冠状面平行，其外侧固定连接与第一个量角器垂直，且原位时与扫描冠状位相垂直的量角器。第二个量角器通过圆点装置与之相垂直可旋转轴，该轴上固定设置量角器指针，静态时指针指向90，前方固定穿刺引导套件。引导套件上设置两穿刺引导孔及静态时光线穿过引导孔中心线的光源，该光源线与第一个旋转轴线处于同一平面，且于第二个量角器指针平行。通过旋转“z”型轴动杆和/或第二个量角器圆心轴，来调整引导套件的光线在yz平面和/或xy平面指向，穿刺方向的三维化，从而引导在三维空间的穿刺，穿刺引导孔为固定穿刺针所设置。

该穿刺仪替代人工目测及徒手穿刺，减少人为因素，提高穿刺精准度及成功率，扩大可穿刺范围。体积小，易携带，固定于扫描床，与之空间位置关系固定，且成本在可承担范围。特别适合穿刺经验欠缺的初学者。

附图说明

图1为本发明结构图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明：

请参阅图1，一种三维空间穿刺引导仪，包括底座、滑动装置、支撑装置、第一量角器51、第二量角器52、穿刺引导套件7和轴状连接杆6；滑动装置固定设置在底座上，支撑装置的一端连接滑动装置，另一端同轴连接轴状连接杆6；靠近支撑装置的轴状连接杆6上设置有第一量角器51，轴状连接杆6的轴线垂直于第一量角器51的圆心；轴状连接杆6的端部连接有第二量角器52，且第一量角器51和第二量角器52在空间上垂直；第二量角器52圆心轴上垂直固定穿刺引导套件7。

穿刺引导套件7包括红外线光源8和穿刺引导孔9；红外线光源8设置在第二量角器52顶端，第二量角器52的底端竖向设置有两个穿刺引导孔9。

滑动装置包括滑槽1和滑块，滑槽1固定设置在底座上，底座固定于ct扫描床，滑块设置在滑槽1内，支撑装置垂直固定在滑块上。

支撑装置包括竖向支架2、弧形支架4和水平支架3；竖向支架2的一端垂直固定在滑块上，竖向支架2的另一端连接弧形支架4，弧形支架4连接水平支架3，竖向支架2和水平支架3均为伸缩支架，竖向支架2和水平支架3在同一平面内且相互垂直。

竖向支架2和水平支架3均为两个套在一起的管，外管上设置有锁定旋钮10。

第一量角器51所在的轴状连接杆6上设置有指针11，指针贴于第一量角器51表面，且能够随轴状连接杆6旋转或固定；穿刺引导套件7垂直固定在第二量角器52圆心轴上，且该轴上设置指针贴于第二量角器52前表面，该指针与穿刺引导套件7轴线平行，且能够随穿刺引导套件7整体以第二量角器52圆心轴旋转或固定。

轴状连接杆6为z字型杆。

一种三维空间穿刺引导仪的引导方法，包括以下步骤：

步骤1，在确定要穿刺某一病灶前，通过影像评估体表进针区域；

步骤2，穿刺定位前，将体表定位器置于将要穿刺体表区域，第一次进行ct扫描，在影像后处理平台根据靶灶点所处位置制定体表穿刺点、穿刺路径、深度的参数；如果靶灶点与体表定位点在同一横断面，测出穿刺路径与扫面矢状面夹角，只需调整穿刺引导套件上指针在第二量角器52的度数，根据扫描深度利用ct机自带红外线与体表定位器，在体表标记穿刺点；如果穿刺路径横跨多个横断面，即体表定位点与靶灶点不在同一横断面，以与扫描冠状面平行且体表欲穿刺点为圆心的线为轴线垂直于扫描矢状面旋转横断面，使体表欲穿刺点与靶灶点处于同一平面，设计穿刺路径，记录横断面旋转角度，并记录穿刺路径与矢状面夹角，根据横断面旋转角度调整轴状连接杆上指针在第一量角器的度数，根据穿刺路径与矢状面夹角调整穿刺引导套件上指针在第二量角器的度数，标记体表穿刺点；

步骤3，消毒、铺巾、局麻后，将调整好度数的穿刺架通过竖向支架固定在滑槽上，通过竖向支架2、水平支架3伸缩及竖向支架2在滑槽1上的滑动，使穿刺引导套件红外线点与穿刺点重合；将穿刺针置于穿刺引导套件的两穿刺引导孔9，使用穿刺针进入最后穿刺阶段；整个穿刺过程中穿刺针固定沿穿刺引导套件所引导方向进行。

实施例：

具体实施，底座分为两部分，一部分固定于扫描床弧形凹槽，其外侧与滑槽1固定连接，滑槽1易拆解，滑槽1基底根据具体扫描床外观设置其基底形状，使二者可稳定契合，滑槽1长度10-20cm即可，表面设置滑槽或滑轨，竖向支架2与滑槽1的连接，为保证稳定性，通过精密滑块及滑槽实现，该滑槽及滑块可采用双轨或单轨，在滑块上设置锁定旋钮。竖向支架2为可伸缩性，长度为18-30cm，并于其外侧设置固定旋钮，其截面为非圆形，弧形支架4的截面与竖向支架2上端相同，二者可采用套筒连接，水平支架3的外形与竖向支架2相同，长约5-8cm，并于其外端设锁定旋钮，内端焊接量角器，竖向支架2、弧形支架4和水平支架3截面为规则非圆形，内径空隙切圆直径设置为1.6-2.0cm，量角器半径4-6cm，量角器为镂空状，两个弧面骨架，宽约0.5-1cm，轴状连接杆6外侧为圆柱状与水平支架3通过轴承装置连接，轴状连接杆6外侧段固定焊接指针，指针设计为远近两段，近段为与所固定轴直径相同的半圆形柱状体，其远端到达量角器内弧面骨架外缘，且二者弧线一致，并设置一与指针近段等宽、长度与内弧面宽度相等且嵌在近段指针凹面上的倒u型装置，该装置底端与内弧面外缘一致，后面设置临时固定旋钮，与整体指针内侧轴状连接杆6上固定设置一圆形旋转钮。指针、固定旋钮及旋转旋钮设置同样适用于第二个量角器。轴状连接杆6为z字型，转向段长1.5-3cm，直线总长5-10cm，内外段长度比例为1：2-1:3，轴状连接杆6外径0.8mm-10mm，内侧端焊接于第二个量角器圆点，且第二个量角器与轴状连接杆6“z”字所形成平面垂直，保证两个量角器相互空间垂直，同时垂直穿过第二个量角器圆点及焊接的轴状连接杆6外侧段穿一中心轴，该轴与第二个量角器通过轴承装置连接，该轴直径0.5-0.8cm，轴上垂直三角套筒固定穿刺引导套件7，且该轴上于第二个量角器前面设置指针贴于其表面，该指针与穿刺引导套件7轴线平行，且可随穿刺引导套件7整体以5b圆心轴旋转、固定。穿刺引导套件7由长约5cm-7cm的外径1mm的主杆，及固定于其上的两个引导穿刺孔及一个红外线光源组成。穿刺孔内径根据目前市场上常规穿刺针外径8g-16g,多种规格，两孔间距离3-5cm，最下一孔位于穿刺引导套件7主杆最下方，其中心连线与轴状连接杆6外侧段、水平支架3轴线处于同一平面，穿刺引导套件7顶端置红外线光源，光线小于穿刺孔内径，其光线与两穿刺引导孔中心线重合，光源可设置为可旋转状、可拆解，为保证穿刺引导套件7的无菌性，整体可拆解。为减轻整体穿刺架重量，两个量角器制作为镂空，整体配件可采用刚性强、密度低、耐磨及机械性强的材料，如pps、pom等。一方面减轻自身重量，另一方面可随扫描床进出扫描而不影响正常ct扫描效果。轴承采用pom塑料轴承。

该实施例中：1、也可以将滑槽1与竖向支架2中滑块及滑槽或滑轨整体固定于滑槽1上，竖向支架2通过与滑块3角或4角套筒连接。

2、另一种方式为竖向支架2、弧形支架4和水平支架3可一体化制作，保证弧形支架4为90度弧形即可。

3、穿刺引导套件可将光源另外焊接于第二个量角器后的中心轴上，但必须高于穿刺引导孔，余要求与上述一致。

4、第二个圆形旋转钮可设置于量角器背侧。

5、两个量角器可以为设置有刻度的固定旋钮，原量角器可旋转旋钮上做标记替代指针。