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一种用于经皮椎体成形术的导向模板及其制作和复位方法

阅读:2发布:2020-07-29

专利汇可以提供一种用于经皮椎体成形术的导向模板及其制作和复位方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提出一种用于经皮椎体成形术的导向模板,包括模板本体和配套引导柱,模板本体包括 定位 板,定位板形状与病变椎体区域 皮肤 相匹配;定位板上设置有2个引导柱插入孔,引导柱插入孔的中心线方向为穿刺路径方向,引导柱插入孔的内孔与外壁均为圆锥型,定位板上设置有定位孔和轻量化通孔,引导柱的外壁与引导柱插入孔的内孔形状相同,引导柱内开有穿刺针引导孔,所述穿刺针引导孔的内径与穿刺针的外径相同。本发明能够实现准确定位穿刺椎体,通过引导柱引导将穿刺针准确穿刺到病变椎体内,术中无需多次X光透视,既降低了患者和医生的射线照射剂量,又降低了经皮椎体成形术的技术难度,使更多 基层 医生可以迅速掌握此项技术,让更多患者受益。,下面是一种用于经皮椎体成形术的导向模板及其制作和复位方法专利的具体信息内容。

1.一种用于经皮椎体成形术的导向模板,其特征在于,包括模板本体和配套引导柱(2),其中,模板本体包括定位板(1),所述定位板(1)的形状与病变椎体区域对应的皮肤相匹配;定位板(1)上设置有2个中间贯穿的引导柱插入孔(3),定位板(1)上对应开有与引导柱插入孔(3)的内孔孔径相同的通孔;引导柱插入孔(3)对应病变椎体两侧的椎弓根处,且引导柱插入孔(3)的中心线的方向为穿刺路径方向,引导柱插入孔(3)的内孔与外壁均为圆锥型,所述外壁的底径>顶径,所述内孔的底径<顶径;定位板(1)上随机设置有若干个定位孔(5)和轻量化通孔(4),所述定位孔(5)用于与皮肤上的金属标记点配合来定位模板本体的位置,轻量化通孔(4)用于术中观察患处皮肤和出血情况;
引导柱(2)的外壁与引导柱插入孔(3)的内孔形状相同,引导柱(2)内开有穿刺针引导孔(11),所述穿刺针引导孔(11)的内径与穿刺针(8)的外径相同。
2.根据权利要求1所述的用于经皮椎体成形术的导向模板,其特征在于,所述定位板(1)的大小为病变椎体对应的皮肤外扩2-10mm,厚度为2-10mm。
3.根据权利要求1所述的用于经皮椎体成形术的导向模板,其特征在于,引导柱插入孔(3)和引导柱(2)的外表面均设置有引导柱标记(7),且配套的引导柱插入孔(3)和引导柱(2)上的引导柱标记(7)相同。
4.根据权利要求1所述的用于经皮椎体成形术的导向模板,其特征在于,定位板(1)的上表面上下两端分别设置有位置标记(6),位置标记(6)包括上标和下标。
5.根据权利要求1所述的用于经皮椎体成形术的导向模板,其特征在于,所述定位孔(5)的数量为3-10个。
6.根据权利要求1所述的用于经皮椎体成形术的导向模板,其特征在于,所述定位板(1)与引导柱插入孔(3)一体成型。
7.一种用于经皮椎体成形术的导向模板的制作和复位方法,其特征在于,包括以下步骤:
制作步骤:
步骤1:在CT扫描床上放置已放气的医用真空垫,患者俯卧于真空垫上,通过真空将真空垫内气体抽空,使真空垫变硬,通过真空垫将人体外形轮廓进行个性化塑形,对病变椎体区域进行增强定位CT扫描,将CT连续断层图像数据导入三维重建软件中进行三维模型重建,并导出连续曲面模型;在模型中确定病变椎体的具体位置,同时标记病变椎体在体表的投影位置,在所述病变椎体体表投影位置四周画定3-10个十字标记,并在十字交叉点上贴上金属标记点;
步骤2:重新扫描CT并重建三维模型,获取金属标记点在模型上的位置;
步骤3:将三维模型输入到3D设计软件中,将病变椎体对应的皮肤曲面外扩2-10mm,作为导向模板的定位板(1);
步骤4:根据病变椎体的位置,采用3D设计软件在椎体两侧椎弓根处分别设计两处穿刺路径,穿刺路径设计步骤包括:
步骤4-1:在软件中模拟出与穿刺针(8)尺寸相同的圆柱体;
步骤4-2:在病变椎体两侧椎弓根处设计进针点,将上述圆柱体拖动到进针点上方;
步骤4-3:重建病变椎体的冠状位和矢状位;
步骤4-4:在新的冠状位和矢状位图像中设计该圆柱体方向,使得圆柱体从病变椎体两侧椎弓根处穿刺到椎体内,且避开神经血管;
步骤5:根据三维模型中金属标记点在定位板(1)上的相应位置设计定位孔(5),在定位板(1)上的空白处设计轻量化通孔(4);
步骤6:根据穿刺路径在定位板(1)上设计引导柱插入孔(3),引导柱插入孔(3)的内孔为底径<顶径的圆锥型,外壁为底径>顶径的圆锥型;
步骤7:采用工程软件设计引导柱(2),引导柱(2)的外壁与引导柱插入孔(3)的内孔形状相同,引导柱(2)内设计穿刺针引导孔(11),穿刺针引导孔(11)的内径与穿刺针(8)的外径相同;
步骤8:在引导柱插入孔(3)和引导柱(2)的外侧壁设计引导柱标记(7),在定位板(1)的上表面设计位置标记(6);
步骤9:将上述设计的三维模型以三维打印机可识别的STL格式文件导出,输入到3D打印机中将定位板(1)和引导柱(2)分别打印成型;
复位步骤:
将已个性化塑形的真空垫放置在手术台上,使病人俯卧于个体化塑形的真空垫内的体位与术前扫描CT的体位一致,将打印成型的定位板(1)上的定位孔(5)与病人皮肤上的十字标记一一对应,使模板根据术前计划准确复位。

说明书全文

一种用于经皮椎体成形术的导向模板及其制作和复位方法

技术领域

[0001] 本发明属于医疗用具领域,尤其是一种用于经皮椎体成形术的导向模板及其制作和复位方法。

背景技术

[0002] 经皮穿刺椎体成形术,属于微创手术,是通过向病变椎体内注入骨泥(聚丙烯酸甲酯,polymethylacrylate,PMMA)或人工骨达到强化椎体的技术。常用于脊椎血管瘤、骨髓瘤、溶骨性转移瘤和骨质疏松性椎体压缩骨折合并顽固性疼痛等患者,具有增加椎体强度、稳定椎体和止痛作用。
[0003] 此种手术创伤小,出血量低,见效快、术后24小时可下地活动,极大的缩短了患者住院及康复时间,减轻患者的病痛,更容易被患者接受。
[0004] 但经皮穿刺椎体成形术技术难点在于将穿刺针准确穿刺到病变椎体内,并需要避开周围血管、神经,穿刺难度大,险高,医生学习周期长,术中需要通过反复照射X光,确定穿刺针的位置,增加了医生和患者的射线照射剂量,损害医生和患者的健康。

发明内容

[0005] 本发明所解决的技术问题在于提供一种用于经皮椎体成形术的导向模板及其制作和复位方法,实现准确定位穿刺椎体,通过引导柱引导将穿刺针准确穿刺到病变椎体内,术中无需多次X光透视,既降低了患者和医生的射线照射剂量,又降低了经皮椎体成形术的技术难度,使更多基层医生可以迅速掌握此项技术,让更多患者受益。
[0006] 实现本发明目的的技术解决方案为:
[0007] 一种用于经皮椎体成形术的导向模板,包括模板本体和配套引导柱,其中,模板本体包括定位板,所述定位板的形状与病变椎体区域对应的皮肤相匹配;定位板上设置有2个中间贯穿的引导柱插入孔,定位板上对应开有与引导柱插入孔的内孔孔径相同的通孔;引导柱插入孔对应病变椎体两侧的椎弓根处,且引导柱插入孔的中心线的方向为穿刺路径方向,引导柱插入孔的内孔与外壁均为圆锥型,所述外壁的底径>顶径,所述内孔的底径<顶径;定位板上随机设置有若干个定位孔和轻量化通孔,所述定位孔用于与皮肤上的金属标记点配合来定位模板本体的位置,轻量化通孔用于术中观察患处皮肤和出血情况;引导柱的外壁与引导柱插入孔的内孔形状相同,引导柱内开有穿刺针引导孔,所述穿刺针引导孔的内径与穿刺针的外径相同。
[0008] 进一步的,本发明用于经皮椎体成形术的导向模板,所述定位板的大小为病变椎体对应的皮肤外扩2-10mm,厚度为2-10mm。
[0009] 进一步的,本发明的用于经皮椎体成形术的导向模板,引导柱插入孔和引导柱的外表面均设置有引导柱标记,且配套的引导柱插入孔和引导柱上的引导柱标记相同。
[0010] 进一步的,本发明的用于经皮椎体成形术的导向模板,定位板的上表面上下两端分别设置有位置标记,位置标记包括上标和下标。
[0011] 进一步的,本发明的用于经皮椎体成形术的导向模板,所述定位孔的数量为3-10个。
[0012] 进一步的,本发明的用于经皮椎体成形术的导向模板,所述定位板与引导柱插入孔一体成型。
[0013] 一种用于经皮椎体成形术的导向模板的制作和复位方法,包括以下步骤:
[0014] 制作步骤:
[0015] 步骤1:在CT扫描床上放置已放气的医用真空垫,患者俯卧于真空垫上,通过真空将真空垫内气体抽空,使真空垫变硬,通过真空垫将人体外形轮廓进行个性化塑形,对病变椎体区域进行增强定位CT扫描,将CT连续断层图像数据导入三维重建软件中进行三维模型重建,并导出连续曲面模型;在模型中确定病变椎体的具体位置,同时标记病变椎体在体表的投影位置,在所述病变椎体体表投影位置四周画定3-10个十字标记,并在十字交叉点上贴上金属标记点;
[0016] 步骤2:重新扫描CT并重建三维模型,获取金属标记点在模型上的位置;
[0017] 步骤3:将三维模型输入到3D设计软件中,将病变椎体对应的皮肤曲面外扩2-10mm,作为导向模板的定位板;
[0018] 步骤4:根据病变椎体的位置,采用3D设计软件在椎体两侧椎弓根处分别设计两处穿刺路径,穿刺路径设计步骤包括:
[0019] 步骤4-1:在软件中模拟出与穿刺针尺寸相同的圆柱体;
[0020] 步骤4-2:在病变椎体两侧椎弓根处设计进针点,将上述圆柱体拖动到进针点上方;
[0021] 步骤4-3:重建病变椎体的冠状位和矢状位;
[0022] 步骤4-4:在新的冠状位和矢状位图像中设计该圆柱体方向,使得圆柱体从病变椎体两侧椎弓根处穿刺到椎体内,且避开神经血管;
[0023] 步骤5:根据三维模型中金属标记点在定位板上的相应位置设计定位孔,在定位板上的空白处设计轻量化通孔;
[0024] 步骤6:根据穿刺路径在定位板上设计引导柱插入孔,引导柱插入孔的内孔为底径<顶径的圆锥型,外壁为底径>顶径的圆锥型;
[0025] 步骤7:采用工程软件设计引导柱,引导柱的外壁与引导柱插入孔的内孔形状相同,引导柱内设计穿刺针引导孔,穿刺针引导孔的内径与穿刺针的外径相同;
[0026] 步骤8:在引导柱插入孔和引导柱的外侧壁设计引导柱标记,在定位板的上表面设计位置标记;
[0027] 步骤9:将上述设计的三维模型以三维打印机可识别的STL格式文件导出,输入到3D打印机中将定位板和引导柱分别打印成型。
[0028] 复位步骤:
[0029] 将已个性化塑形的真空垫放置在手术台上,使病人俯卧于个体化塑形的真空垫内的体位与术前扫描CT的体位一致,将打印成型的定位板上的定位孔与病人皮肤上的十字标记一一对应,使模板根据术前计划准确复位。本发明采用以上技术方案与现有技术相比,本发明的有益效果是:个性化真空垫的应用可以使病人术前检查体位与术中体位一致,皮肤轮廓和形态不易发生变化。通过三维重建获得病变椎体皮肤数据生成定位板,可以完全贴合病变椎体所对应的皮肤,与皮肤画线相对应的定位孔可以将定位板准确复位,引导柱插入孔通过术前规划可以精准避开穿刺通道中的血管神经,术中模板复位后医生可以通过引导柱插入穿刺针便可以准确将穿刺针插入到病变椎体指定位置,既免除了术中多次X光透视,降低了患者和医生的X线受量,又降低了经皮椎体成形术的技术难度,使更多基层医生可以迅速掌握此项技术,让更多患者受益,制作成本低,速度快,值得大推广应用。附图说明
[0030] 图1是本发明的用于经皮椎体成形术的导向模板的整体示意图;
[0031] 图2是本发明的用于经皮椎体成形术的导向模板的定位板示意图;
[0032] 图3是本发明的用于经皮椎体成形术的导向模板的使用状态侧方矢状面示意图;
[0033] 图4是本发明的用于经皮椎体成形术的导向模板的使用状态横截面示意图;
[0034] 图5是本发明的用于经皮椎体成形术的导向模板的引导柱示意图;
[0035] 附图标记含义:1:定位板,2:引导柱,3:引导柱插入孔,4:轻量化通孔,5:定位孔,6:位置标记,7:引导柱标记,8:穿刺针,9:椎体,10:皮肤,11:穿刺针引导孔。

具体实施方式

[0036] 下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能解释为对本发明的限制。
[0037] 一种用于经皮椎体成形术的导向模板,如图1-图5所示,包括模板本体和配套引导柱2。其中,模板本体包括定位板1,所述定位板1的形状与病变椎体区域对应的皮肤相匹配,所述定位板1的大小为病变椎体对应的皮肤外扩2-10mm,厚度为2-10mm。定位板1的上表面上下两端分别设置有位置标记6,位置标记6包括上标和下标,用于指导模板准确放置。
[0038] 定位板1上设置有2个中间贯穿的引导柱插入孔3,引导柱插入孔3根据术前手术规划的穿刺路径设置在定位板的两侧,定位板1上对应开有与引导柱插入孔3的内孔孔径相同的通孔,所述定位板1与引导柱插入孔3一体成型。引导柱插入孔3对应病变椎体两侧的椎弓根处,且引导柱插入孔3的中心线的方向为穿刺路径方向,引导柱插入孔3的内孔与外壁均为圆锥型,所述外壁的底径>顶径,所述内孔的底径<顶径。
[0039] 定位板1上随机设置有3-10个定位孔5和轻量化通孔4,所述定位孔5用于与皮肤上的金属标记点配合来定位模板本体的位置,轻量化通孔4用于术中观察患处皮肤和出血情况,还可以减轻模板重量,节约成本;
[0040] 引导柱2的外壁与引导柱插入孔3的内孔形状相同,引导柱2可顺利插入到引导柱插入孔3内,且不能掉出,引导柱2内开有穿刺针引导孔11,所述穿刺针引导孔11的内径与穿刺针8的外径相同。
[0041] 引导柱插入孔3和引导柱2的外表面均设置有引导柱标记7,且配套的引导柱插入孔3和引导柱2上的引导柱标记7相同,用于防止引导柱2放置到错误的引导柱插入孔3中。
[0042] 上述用于经皮椎体成形术的导向模板的制作和复位方法,包括以下步骤:
[0043] 制作步骤:
[0044] 步骤1:在CT扫描床上放置已放气的医用真空垫,患者俯卧于真空垫上,通过真空泵将真空垫内气体抽空,使真空垫变硬,通过真空垫将人体外形轮廓进行个性化塑形,对病变椎体区域进行增强定位CT扫描,将CT连续断层图像数据导入三维重建软件中进行三维模型重建,并导出连续曲面模型;在模型中确定病变椎体的具体位置,同时标记病变椎体在体表的投影位置,在所述病变椎体体表投影位置四周画定3-10个十字标记,并在十字交叉点上贴上金属标记点;
[0045] 步骤2:重新扫描CT并重建三维模型,获取金属标记点在模型上的位置;
[0046] 步骤3:将三维模型输入到3D设计软件中,将病变椎体对应的皮肤曲面外扩2-10mm,作为导向模板的定位板1;
[0047] 步骤4:根据病变椎体的位置,采用3D设计软件在椎体两侧椎弓根处分别设计两处穿刺路径,穿刺路径设计步骤包括:
[0048] 步骤4-1:在软件中模拟出与穿刺针8尺寸相同的圆柱体;
[0049] 步骤4-2:在病变椎体两侧椎弓根处设计进针点,将上述圆柱体拖动到进针点上方;
[0050] 步骤4-3:重建病变椎体的冠状位和矢状位;
[0051] 步骤4-4:在新的冠状位和矢状位图像中设计该圆柱体方向,使得圆柱体从病变椎体两侧椎弓根处穿刺到椎体内,且避开神经血管;
[0052] 步骤5:根据三维模型中金属标记点在定位板1上的相应位置设计定位孔5,在定位板1上的空白处设计轻量化通孔4;
[0053] 步骤6:根据穿刺路径在定位板1上设计引导柱插入孔3,引导柱插入孔3的内孔为底径<顶径的圆锥型,外壁为底径>顶径的圆锥型;
[0054] 步骤7:采用工程软件设计引导柱2,引导柱2的外壁与引导柱插入孔3的内孔形状相同,引导柱2内设计穿刺针引导孔11,穿刺针引导孔11的内径与穿刺针8的外径相同;
[0055] 步骤8:在引导柱插入孔3和引导柱2的外侧壁设计引导柱标记7,在定位板1的上表面设计位置标记6;
[0056] 步骤9:将上述设计的三维模型以三维打印机可识别的STL格式文件导出,输入到3D打印机中将定位板1和引导柱2分别打印成型;
[0057] 复位步骤:
[0058] 将已个性化塑形的真空垫放置在手术台上,使病人俯卧于个体化塑形的真空垫内的体位与术前扫描CT的体位一致,将打印成型的定位板1上的定位孔5与病人皮肤上的十字标记一一对应,使模板根据术前计划准确复位。
[0059] 上述用于经皮椎体成形术的导向模板的具体使用方法为:
[0060] 使用个性化塑形的真空垫固定患者手术体位与CT扫描体位一致,消毒铺巾,带无菌手套,将引导柱2放置在对应引导柱插入孔3中,将3D打印得到的经皮椎体成形术的导向模板放置在患者病变椎体皮肤上,并使多个定位孔5分别对准相应皮肤十字交叉点处。将注射器插入到穿刺针引导孔11,用2%利多卡因局部逐层浸润麻醉,将穿刺针8插入到穿刺针引导孔11中,当穿刺针8到达病变椎体后,从穿刺针8尾部插入引导丝,将穿刺针8和引导柱2一起拔出引导柱插入孔3,将直径较粗的骨水泥注射套管通过引导钢丝插入到病变椎体内,分次注入骨水泥,通过术中X光透视确定骨水泥无渗漏后拔出骨水泥注射套管,穿刺点覆盖粘贴型无菌敷料
[0061] 该导向模板可以完全贴合病变椎体所对应的皮肤,且通过定位孔可以将定位板准确复位。通过术前规划可以精准避开穿刺通道中的血管神经,术中模板复位后医生通过引导柱插入穿刺针便可以准确将穿刺针插入到病变椎体指定位置,既免除了术中多次X光透视,降低了患者和医生的X线受量,又降低了经皮椎体成形术的技术难度,使更多基层医生可以迅速掌握此项技术,让更多患者受益,制作成本低,速度快,值得大力推广应用。
[0062] 以上所述仅是本发明的部分实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进应视为本发明的保护范围。
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