一种适配神经导航的引流管和适配神经导航的导引装置的制作方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，尤其是涉及一种适配神经导航的引流管和适配神经导航的导引装置。


背景技术：

2.创伤性颅脑损伤、脑出血导致的神经系统疾病目前已成为威胁人们身体健康的重要因素，我国每年新增的严重创伤性颅脑损伤和脑出血患者多达百万例，这使颅脑创伤和脑出血已成为一个重大的公共卫生问题，利用引流管对创伤性颅脑损伤、脑出血等神经危重患者进行及时的颅内引流可以在很大程度上挽救病人的生命，引流管除用于颅脑外引流外，还广泛应用在腹腔、胸腔及胆囊引流等领域。
3.目前常见的引流管置管方式有徒手放置，但这种方式十分依赖外科医生的经验和技术缺少科学判断和检验指标，因此置管的准确率会大打折扣。


技术实现要素：

4.为了提高置管的准确率，本技术提出了一种适配神经导航的引流管和适配神经导航的导引装置。
5.在本技术的第一方面，提出了一种适配神经导航的引流管，包括：管体组件；管体组件；显影头，设置在所述管体组件的前端，所述显影头由医学显影材料制成，用于在医学影像中显示所述管体组件的前端的位置；设置在所述显影头内部的第一导航棒，用于指示所述管体组件在人体组织内的空间位置；连接在所述第一导航棒的第一导线，部分所述第一导线设置在所述管体组件内。
6.通过采用上述技术方案，引流管包括管体组件、设置于管体组件前端的显影头、设置于显影头内部的第一导航棒以及与第一导航棒连接的第一导线组成，显影头为医学显影材料，可以由钡浸渍的硅胶材料制成，能够在医学影像中呈现灰黑色的颜色，用于识别引流管前端的位置，通过在显影头内部设置第一导航棒，可以获取第一导航棒在磁场中磁通量的变化，获取其空间的五个维度的位置，即可间接的获得引流管在人体组织内的位置，在手术过程置入引流管的过程中，通过实时监控第一导航棒的位置来确定引流管的实际植入路径，从而控制引流管的置入过程，这种方式可以显著的提高引流管置管时的准确性，减少二次或多次重复置管，也可降低置管过程中的感染风险。
7.进一步地，所述管体组件包括主管体和副管体，所述副管体设置于所述主管体内，部分所述导线设置在所述副管体内，所述显影头设置在所述主管体的前端。
8.通过采用上述技术方案，管体组件设置为双腔管，主管体用于对人体中需引出液体进行液体导出，在主管体中设置的副管体用于将与导航棒连接的导线引出，通过这种方式可将导线与主管体中的引出液体隔离，减少可能出现的细菌污染情况。
9.进一步地，所述主管体包括前段和后段，所述后段为双分支结构，部分所述副管体位于所述前段内，部分所述副管体位于所述后段的其中一个分支内。
10.通过采用上述技术方案，可在主管体的后段设置为双分支，副管体和其中一个分支相连接，将导线由该分支引出，分开进行皮下潜行，减少引流过程感染的风险。
11.进一步地，所述主管体的前段侧壁上设置有至少一个引流孔，所述至少一个引流孔被配置为与所述副管体不连通。
12.通过采用上述技术方案，在主管体侧壁设置引流孔可将液体引入管体，且副管体位置的侧壁不设置引流孔可保证副管体内的导线与液体保持隔离，减少感染。
13.进一步地，所述副管体中设置有填充物。
14.通过采用上述技术方案，通过在副管体中填满填充物来封闭导副管体，可防止细菌从导线通道进入人体，减少感染的风险。
15.进一步地，所述显影头与所述主管体连接的一端设置有限位孔。
16.通过采用上述技术方案，通过设置限位孔，可使得导引针在置入引流管推动引流管的位置移动时，固定导引针的位置。
17.进一步地，所述显影头内部还设置有第二导航棒，所述第二导航棒与所述第一导航棒在空间位置上相对垂直。
18.通过采用上述技术方案，以相对垂直的方位设置两个导航棒，可完全确定引流管在人体组织中的六个自由度，从而更加精准的确定引流管的空间位置。
19.进一步地，所述引流管还包括：与所述第二导航棒连接的第二导线，部分所述第二导线设置在所述管体组件内。
20.进一步地，所述第一导航棒和第二导航棒均包括管体和设置于管体内的电磁传感器，所述管体与所述电磁传感器之间填充有环氧胶或硅胶。
21.通过采用上述技术方案，两个导航棒均采用电磁传感器，是利用电磁感应原理，当电磁传感器处于磁场中时，磁感线会穿过电磁传感器，若电磁传感器法神移动，磁通量也会发生改变，同时产生感应电动势，由于磁场在空间中的分布不均匀但具有明确的空间方向，因此电磁传感器处于磁场中的不用位置时其感应强度不同，依次可以推算出电磁传感器的空间位置，从而获取得到导航棒所在的位置，另外导航棒的管体包围电磁传感器并将空隙填充密封可减少细菌的侵入。
22.在本技术的第二方面，提供了一种适配神经导航的导引装置，包括如上面所述的引流管、导引针和电磁导航设备；所述电磁导航设备与所述引流管的导线连接；所述导引针置于所述引流管的主管体内部并驱动所述主管体在人体组织内移动。
23.通过采用上述技术方案，在导引针的作用下将引流管置入人体组织，通过电磁导航设备配合导航棒实时监测引流管的位置，可提高引流管的置入准确率。
附图说明
24.结合附图并参考以下详细说明，本技术各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
25.图1是本技术实施例中引流管示意图。
26.图2a是本技术实施例的引流管的另一种结构示意图。
27.图2b是图2a中a部位的放大图。
28.图2c是本技术实施例的引流管的再一种结构示意图。
29.图2d是一种实施例中的引流管中导线连接示意图。
30.图3是本技术实施例中的引流管中导航棒的另一种设置方式示意图。
31.图4是本技术实施例中引流管携带显影头和显影条的示意图。
32.附图标记说明：1、管体组件；2、显影头；3、第一导航棒；4、第二导航棒；5、第一导线；6、第二导线；7、主管体；8、副管体；9、引流孔；10、限位孔；11、电磁导航设备；12、显影条。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
34.在对本技术的各实施例进行描述之前，首先对以下将涉及到的技术术语进行解释说明。
35.电磁导航系统( neuronavigator) 是以病人自身的ct、 mri等影像学数据为基础,在导航系统中建立图像引导空间。
36.需要说明的是，本技术中的神经导航指的是电磁神经导航。
37.下面将结合附图对本技术实施例提供的导引针进行详细说明。
38.创伤性颅脑损伤、脑出血导致的神经系统疾病目前已成为威胁人们身体健康的重要因素，对创伤性颅脑损伤、脑出血等神经危重患者进行及时的颅内引流可以在很大程度上挽救病人的生命。引流管被广泛应用于颅脑损伤、脑出血等患者的体外引流术中，引流管除用于颅脑外引流外，还广泛应用在腹腔、胸腔及胆囊引流等领域。
39.目前常见的引流管置管方式为徒手放置，在植入前依靠ct或mri影像判断水肿或血肿的位置，之后设计植入路径。植入时按预设路径插入引流管，并且在植入过程无法追踪引流管的植入路径是否与预设路径重合，只有在植入结束后才能通过ct影像判断植入的位置是否准确。这种方式十分依赖外科医生的经验和技术,缺少科学的判断和检验指标，因此，徒手置管的准确率会受到多种因素的影响。
40.有光学导航的引流管置管方式为引流管在导引针的引导下通过预置的骨孔被植入到颅内，通过在引流管导引针尾端加装反光球，光学导航可实时追踪引流管的尾部位置，然后根据尾部位置推算出导引针的头部位置，最后通过间接的方法获得引流管的头部位置。光学导航在一定程度上提高置管的准确性，但其通过间接方法监测引流管植入轨迹的原理，决定了其置管精度并不会很高。因为在引流管插入脑组织过程，导引针可能会出现弯曲变形，这种情况是光学导航所不能探测到的。
41.为解决上述问题，本技术的实施例首先提供了一种适配神经导航的引流管，在引流管的头部位置安装导航棒，通过对导航棒位置的监控达到对引流管植入轨迹的控制，减少了植入偏移、穿刺深度不足或过深等的失误，提高了置管精度和效率。
42.需要说明的是，本技术实施例的引流管是基于电磁导航系统来实现的，电磁导航系统是将导航技术与神经外科手术相结合,通过电脑图像处理和手术器械的追踪定位技术来实现的手术导航监控。术前通过空间配准技术计算图像空间与病人所在的真实空间(称为病人空间)之间的坐标变换关系，术中通过空间定位仪实时跟踪手术器械在病人空间中
的坐标,并将其变换至图像空间,生成虚拟手术器械叠加显示在病人图像上，从而通过图像空间中虚拟手术器械相对于病人图像的位置,来定位真实手术器械相对于真正病人解剖结构的位置,辅助医生计划手术入路、确定病灶位置和边界,也会避免对周围正常组织结构的损伤。
43.图1为本技术实施例中引流管的示意图，参照图1，本技术实施例中的引流管包括：管体组件1、设置于管体组件1前端的显影头2、设置于显影头2内部的第一导航棒3以及与第一导航棒3连接的第一导线5。本技术实施例中的显影头2为由医学显影材料制成，在一种可实现的方式中，可以由钡浸渍的硅胶材料制成，在医学影像，例如ct或mri影像中，显影头2显示为深黑色的颜色，从而达到识别出引流管前端的位置；在显影头2内部设置的第一导航棒3，利用导航棒在磁场中磁通量的变化可以确定导航棒在人体组织中的空间位置，从而指示管体组件1在人体组织内的位置，协助医生确认在手术过程中置入引流管时，实时确认引流管的置入路径是否正确；部分第一导线5设置在管体组件1内，一部分由管体组件1引出还用于连接电磁导航设备11，用于接收第一导航棒3传输的坐标数据并对其进行处理转换为可视图像。
44.在一种可实现的方式中，如图2a所示，显影头2内部还设置有第二导航棒4，第二导航棒4与第一导航棒3在空间位置上相对垂直。
45.因物体在空间中具有六个自由度，即沿x、y、z三个直角坐标轴方向的移动自由度和绕这三个坐标轴的转动自由度，只设置有第一导航棒3时，当第一导航棒3沿自转轴做自转动作时，第一导航棒3中沿自转轴方向的磁通量是没有发生改变的，故设置一个导航棒仅能识别出除去自身自转外的空间中的五个维度的位置信息，将两个导航棒以相对垂直的方位设置后，在第一导航棒3发生自转动作时，第二导航棒4中的磁通量会发生改变，进而能够弥补第一导航棒3无法识别的转动变化，这样设置，一方面可以识别引流管在植入过程是否发生转动，另一方面也可以帮助医生调整引流孔9的朝向。
46.如图3所示，因在引流管的置入过程需要导引针配合推动前进，导引针的尾部设置有手柄供医生手持或设备夹持，在一些实施例中，可将第一导航棒3沿引流管水平方向设置在显影头2中，第二导航棒4可设置于导引针的手柄位置，手柄位置的第二导航棒4与显影头2中的第一导航棒3的方位为相对垂直，在导引针的外径尺寸与引流管的内径尺寸相差不大时，两者之间的间隙比较小，则手柄中的第二导航棒4与显影头2中的第一导航棒3位置是相对固定的，可以配合使用获得引流管的位置。
47.在一种可实现的方式中，引流管还包括与第二导航棒4连接的第二导线6，部分第二导线6设置在管体组件1内。
48.在一种可实现的方式中，第一导航棒3和第二导航棒4均包括管体和设置于管体内的电磁传感器，管体与电磁传感器之间填充有环氧胶或硅胶。
49.导航棒采用电磁传感器，是利用电磁感应原理，当电磁传感器处于磁场中时，磁感线会穿过电磁传感器，若电磁传感器发生移动，磁通量也会发生改变，同时产生感应电动势，由于电磁导航设备11发出的磁场在空间中的分布不均匀但具有明确的空间方向，因此电磁传感器处于磁场中的不同位置时其磁通量不同，感应强度也不同，以此可以推算出电磁传感器的空间位置，从而获取得到导航棒所在的空间位置，使用管体并将缝隙填充上环氧胶或硅胶来密封可减少导航棒将细菌的带入，同时也对电磁传感器起到保护作用。
50.在一种可实现的方式中，参照图1，管体组件1包括主管体7和副管体8，副管体8设置于主管体7内，部分第一导线5和部分第二导线6设置在副管体8内，显影头2设置在主管体7的前端，管体组件1设置为双腔管，主管体7用于将人体中需要引流的液体引出，副管体8将两个导线引出，这种方式可使导线和人体组织隔离，避免将细菌带入到人体中造成二次感染。
51.在一种可实现的方式中，参照图2c，主管体7包括前段和后段两部分，后段设置为双分支结构，副管体8由前段连接到后段的其中一个分支上，形成一个副管体8通道，可将两个导线由此通道引出，与主管体7分开进行皮下潜行，减少引流过程感染的风险，在一些实施例中，参照图2a ,主管体7的后段部分没有分支的情况下，两个导线还可沿副管体8在主管体7尾部被引出;参照图2d,也可以在主管体7后段的中间位置开设开口与副管体8相连通，由此开口处将两个导线引出。在另一些实施例中，如图2b和图2d所示，两个导线被引到引流管后段时，可在两个导线尾部设置连接器或触点，使用时，连接外部的延长导线后再与电磁导航设备11连接在一起，在置管结束后，再拔出延长导线。
52.在一种可实现的方式中，参照图3，若主管体7后段未设置有分支，在副管体8的一侧开设开口后将导线引出的情况下，在引出导线的位置设置一个限位块，限位块中设置与显影头2中的第一导航棒3的方位相对垂直的第二导航棒4，第二导航棒4可用于与显影头2中的第一导航棒3配合确定引流管的空间位置。
53.在一些实施例中，显影头2与主管体7连接的一端设置有限位孔10，通过设置限位孔10，可使得导引针在置入引流管推动引流管的位置移动时，固定导引针的位置。
54.在一种可实现的方式中，参照图1，在主管体7的前段侧壁上设置有至少一个引流孔9，在副管体8位置的侧壁不设置引流孔9。一方面，对引流管而言，通过两个导航棒的位置监控，可以调整引流孔9的方向，使引流管能够准确放置在肿块处，将人体组织中的液体引入至主管体7中，另一方面，在副管体8位置的侧壁不设置引流孔9是将导线和人体组织接触，避免因导线带入的细菌对人体组织造成感染。在另一种可实现的方式中，在副管体8中填充硅胶，进一步地将副管体8封闭，更加保障密封性，减少细菌的进入。
55.在本技术实施例中，参照图4，主管体7的侧壁上设置有由钡浸渍的硅胶材料制成的显影条12，显影条12用于与显影头2配合，在医学影像中显示管体组件1的整体位置。显影条12与显影头2为相同的材料制成，显影头2用于显示引流管头部位置，显影条12用于显示引流管管体的位置，互相配合可在医学影像中展示引流管的整体位置。可在无电磁导航设备11的环境下，将引流管置入人体后，也可以判别引流管的置入位置，从而进行判断是否置入正确。
56.在一种可实现的方式中，显影头2的直径沿由所述管体组件1的后端朝向前端的方向逐渐减小。在一个示例中，显影头2的形状设置为光滑的圆球状，因为显影头2作为引流管的最前端位置，在置入引流管时显影头2的形状越光滑越不容易对人体组织造成二次伤害，比如刺伤、划伤等。
57.另一方面，本技术实施例还提供了一种导引装置，包括如上面所提的引流管、导引针和电磁导航设备11；电磁导航设备11与引流管的导线连接；导引针置于引流管的主管体7内部并驱动主管体7在人体组织内移动。
58.本技术实施例中，首先将引流管与电磁导航设备11连接建立联系，再将导引针置
入引流管中，可以通过医生手持导引针来推动引流管，从而将引流管按照预设的植入路径置入颅腔内。在置入引流管的整个过程中，电磁导航设备11可以实时接收到两个导航棒的坐标，因第一导航棒3位于引流管的头部位置，电磁导航设备11实时接收第一导航棒3的坐标位置后经转换可展示为引流管叠加显示在病人图像上，从而达到实时监测引流管在颅腔中的位置移动，而控制引流管更加准确的按照预设植入路径进行颅腔置管。
59.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的申请范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述申请构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中申请的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。