本發(fā)明涉及穿刺手術(shù)領(lǐng)域，特別是一種手術(shù)穿刺用3d打印模板及制備方法。

背景技術(shù)：

骶神經(jīng)調(diào)節(jié)術(shù)(snm)的關(guān)鍵步驟是將穿刺針準(zhǔn)確置入骶神經(jīng)孔，隨后置入臨時(shí)電極并進(jìn)行測(cè)試，觀察術(shù)中神經(jīng)反射是否符合手術(shù)要求。snm手術(shù)是否成功，關(guān)鍵在于準(zhǔn)確，快速穿刺到最佳骶孔。

傳統(tǒng)的穿刺方法是x線透視下十字定位法、坐骨切跡手觸定位法、經(jīng)尾骨尖測(cè)量定位法及近一階段出現(xiàn)的實(shí)時(shí)超聲引導(dǎo)下穿刺定位法。其不足之處體現(xiàn)在：

1.x線對(duì)于骶尾椎畸形、骨折或骶神經(jīng)孔狹小的患者無(wú)法做出具體的診斷；

2.平均穿刺時(shí)間過(guò)長(zhǎng)(20min-3h不等)，增加患者痛苦及術(shù)者和患者輻射暴露時(shí)間；

3.穿刺次數(shù)較多，極有可能因穿刺損傷而導(dǎo)致神經(jīng)周圍出現(xiàn)血腫或瘢痕，影響神經(jīng)刺激傳導(dǎo)情況的發(fā)生；

4.穿刺針植入神經(jīng)孔后，無(wú)法預(yù)知其與神經(jīng)根是否平行，有可能影響術(shù)后測(cè)試效果。

因鑒于此，特提出此發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種適應(yīng)性強(qiáng)，效率高，準(zhǔn)確性高，效果好的手術(shù)穿刺用3d打印模板及制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種手術(shù)穿刺用3d打印模板，所述3d打印模板包括板身以及若干帶有穿刺孔(3)的柱體(2)；所述板身由若干板身塊(1)拼合而成；所述柱體(2)全部位于板身的同一側(cè)并設(shè)于板身塊之間的接縫(4)處，且被接縫(4)分割，同時(shí)所述穿刺孔(3)位于所述柱體(2)的中心，且接縫(4)穿過(guò)所述穿刺孔(3)；所述柱體外側(cè)設(shè)有外套圈(6)，兩者可相對(duì)滑動(dòng)；所述板身構(gòu)造有定位圈(8)。

優(yōu)選的，所述板身塊(1)之間連接的邊沿設(shè)有燕尾榫(5)。

優(yōu)選的，所述定位圈(8)構(gòu)造有十字定位線(7)。

一種上文所述的手術(shù)穿刺用3d打印模板的制備方法，依次按照以下步驟進(jìn)行：

(1)選擇患者臀部最靠近骨頭的身體表面標(biāo)記點(diǎn)，貼上含有金屬的貼片，做俯臥位ct，獲得含有金屬標(biāo)記點(diǎn)的dicom格式數(shù)據(jù)；

(2)利用灰度分別重建含高灰度值的標(biāo)記點(diǎn)的骶骨圖像和低灰度值的骶神經(jīng)圖像，再把上述兩圖像配準(zhǔn)融合得出新圖像，在新圖像中設(shè)立一條虛擬的穿刺線；

(3)以穿刺線為3d打印導(dǎo)板的針槽軸向線設(shè)計(jì)穿刺孔和柱體，以穿刺線為柱體外套圈的軸線設(shè)計(jì)外套圈，以金屬貼片的中心為圓心設(shè)計(jì)定位圈，得到stl格式3d文件；以及

(4)使用3d打印機(jī)打印出模板成品。

優(yōu)選的，步驟(1)中做俯臥位ct時(shí)身體和皮膚的姿態(tài)以及腹部墊壓物與之后手術(shù)中完全一致。

優(yōu)選的，步驟(2)中確定骶神經(jīng)位置的方法為：利用灰度值確定骶神經(jīng)，得出若干確定以及可疑的代表骶神經(jīng)的空間點(diǎn)，利用算法，在第一個(gè)確定的骶神經(jīng)空間點(diǎn)后，取確定程度前五名的空間點(diǎn)，連成一條曲線，代表骶神經(jīng)的走形。

優(yōu)選的，步驟(2)中穿刺線從皮膚經(jīng)骶孔達(dá)到骶神經(jīng)根，并盡量平行神經(jīng)走形。

優(yōu)選的，步驟(3)中穿刺孔的孔徑為0.6mm。

本發(fā)明提供的手術(shù)穿刺用3d打印模板及制備和使用方法，具有如下有益效果：

采用本穿刺模板可使手術(shù)時(shí)間明顯減少，更重要的是能夠明顯減少術(shù)者和患者輻射暴露時(shí)間；同時(shí)根據(jù)術(shù)前精準(zhǔn)定位，可以減少穿刺次數(shù)，精確確定穿刺角度，避免并發(fā)癥的出現(xiàn)，提高療效。尤其對(duì)于存在先天畸形或骨骼損傷的患者，術(shù)前即可明確手術(shù)可行性并提高穿刺準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一所提供的手術(shù)穿刺用3d打印模板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二所提供的手術(shù)穿刺用3d打印模板結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1.板身2.柱體3.穿刺孔4.接縫5.燕尾榫6.外套圈7.十字定位線8.定位圈9.板身塊

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例一

請(qǐng)參考圖1，本實(shí)施提供了一種手術(shù)穿刺用3d打印模板。

所述3d打印模板包括板身1以及若干帶有穿刺孔3的柱體2，所述板身1由若干板身塊9拼合而成；所述柱體2全部位于板身的同一側(cè)并設(shè)于板身塊9之間的接縫4處，且被接縫4分割；所述柱體2外側(cè)設(shè)有外套圈6，兩者可相對(duì)滑動(dòng)；所述板身構(gòu)造有定位圈8。

板身塊9之間連接的邊沿處構(gòu)造有燕尾榫5，嵌合的燕尾榫5結(jié)構(gòu)可以使板身塊9之間連接的更加緊密，同時(shí)也提高了板身的整體強(qiáng)度。

穿刺孔3被構(gòu)造于柱體2中心，且接縫4通過(guò)穿刺孔3，方便手術(shù)過(guò)程中模板的安裝與拆卸。

柱體2外側(cè)的外套圈6對(duì)可以將被接縫4分割的柱體2固定在一起，與板身邊沿的燕尾榫5結(jié)構(gòu)配合使模板的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。外套圈6與柱體2可相對(duì)滑動(dòng)，方便安裝與拆卸。

板身上構(gòu)造的定位圈8，在模板實(shí)際使用時(shí)需要與患者臀部標(biāo)記的位置重合，以精準(zhǔn)的確定模板放置的位置，提高穿刺手術(shù)時(shí)的準(zhǔn)確度。定位圈中還構(gòu)造有十字定位線7，使定位更加準(zhǔn)確。

本模板采用分體式結(jié)構(gòu)，便于產(chǎn)品完成后的攜帶及滅菌消毒。醫(yī)院的常規(guī)消毒方式通常為環(huán)氧乙烷或低溫等離子消毒。若模板采用一體化設(shè)計(jì)，則由于形狀不規(guī)則，體積過(guò)大，不方便通過(guò)醫(yī)院的常規(guī)設(shè)備進(jìn)行消毒以及攜帶。

本模板在柱體2外側(cè)設(shè)有特制的外套圈6，兩者可相對(duì)滑動(dòng)，在模板安裝時(shí)外套圈6將柱體2套住固定。當(dāng)下針后，可將外套圈6沿柱體2向上滑動(dòng)，即可在將刺入皮膚的穿刺針留在原位的同時(shí)將模板拆下。外套圈6也為3d打印件，尺寸可以根據(jù)不同廠商的穿刺針的尺寸進(jìn)行變化，以達(dá)到匹配。而一體式的穿刺模板則無(wú)法在保留刺入皮膚的穿刺針的情況下將模板取下。

同時(shí)，采用分體式設(shè)計(jì)可以在手術(shù)時(shí)根據(jù)需要只組裝部分模板，并選擇性的下針進(jìn)行穿刺，若穿刺效果不理想，可以在手術(shù)的其他位置重新組裝其他塊模板后對(duì)其他點(diǎn)進(jìn)行穿刺。而一體式模板在安裝后則缺少選擇余地，若穿刺效果不理想則只能選擇繼續(xù)穿刺或拆除模板停止穿刺。

本實(shí)施例還提供一種手術(shù)穿刺用3d打印模板的制備方法。

選擇患者臀部最為靠近骨頭的身體表面作為標(biāo)記點(diǎn)，貼上含有金屬的貼片，便于之后的手術(shù)過(guò)程中模板的安裝定位。

對(duì)患者進(jìn)行俯臥位ct，以獲得含有金屬標(biāo)記點(diǎn)的dicom格式數(shù)據(jù)。在做俯臥位ct時(shí)，需保證患者身體和皮膚的姿態(tài)以及腹部墊壓物與之后穿刺手術(shù)中完全一致，以提高手術(shù)時(shí)穿刺的準(zhǔn)確性。

利用灰度分別重建含高灰度值的標(biāo)記點(diǎn)的骶骨圖像和低灰度值的骶神經(jīng)圖像，再把上述兩圖像配準(zhǔn)融合得出新圖像。

其中，利用灰度值確定骶神經(jīng)，得出若干確定以及可疑的代表骶神經(jīng)的空間點(diǎn)，利用算法，在第一個(gè)確定的骶神經(jīng)空間點(diǎn)后，取確定程度前五名的空間點(diǎn)，連成一條曲線，代表骶神經(jīng)的走形。

在新圖像中設(shè)立一條虛擬的穿刺線，穿刺路徑以皮膚經(jīng)骶孔達(dá)到骶神經(jīng)根，并盡量平行神經(jīng)走形為最佳路線，以達(dá)到最佳的穿刺效果。

以穿刺線為穿刺孔軸向線設(shè)計(jì)穿刺孔和柱體，其中穿刺孔的孔徑為0.6mm，以匹配穿刺針；以穿刺線為柱體外套圈的軸線設(shè)計(jì)外套圈；以金屬貼片的中心為圓心設(shè)計(jì)定位圈，并在定位圈中添加定位十字線，以得到更加準(zhǔn)確的定位效果。以此為基礎(chǔ)獲得手術(shù)中所用穿刺導(dǎo)航模板三維設(shè)計(jì)圖。因?yàn)閷?dǎo)航模板是按照每個(gè)患者骶尾椎ct數(shù)據(jù)個(gè)性化設(shè)計(jì)而成，因此任何骶尾椎畸形、骨折或者神經(jīng)孔狹小均可在術(shù)前進(jìn)行診斷。

將三維設(shè)計(jì)圖交由3d打印機(jī)進(jìn)行打印，得到穿刺模板的成品。

同時(shí)，本實(shí)施例還提供了一種手術(shù)穿刺用3d打印模板的使用方法。

利用之前制備穿刺模板時(shí)標(biāo)記的標(biāo)記點(diǎn)結(jié)合模板上構(gòu)造的定位圈將模板的位置定位，令標(biāo)記點(diǎn)的中心與定位圈的十字定位線中心重合；并通過(guò)板身塊間的燕尾榫以及柱體外側(cè)的外套圈將穿刺模板組合并固定成型。

沿穿刺孔進(jìn)針，刺入皮下，將穿刺針置入骶神經(jīng)孔，測(cè)試患者運(yùn)動(dòng)應(yīng)答和感覺(jué)應(yīng)答，神經(jīng)反射符合植入標(biāo)準(zhǔn)后，將倒刺電極置入骶神經(jīng)孔后術(shù)畢。

經(jīng)皮連接臨時(shí)刺激器，以進(jìn)一步測(cè)試患者是否對(duì)骶神經(jīng)調(diào)節(jié)療法有效。

實(shí)施例二

請(qǐng)參考圖2，本實(shí)施提供了一種手術(shù)穿刺用3d打印模板。

所述3d打印模板包括板身1以及若干帶有穿刺孔3的可拆卸柱體2；板身1上構(gòu)造有外套圈6，外套圈6均設(shè)于板身1的同一側(cè)，且板身1被外套圈6所圍成的部分鏤空，以方便安裝柱體2。

所述柱體2嵌入安裝到外套圈6內(nèi)，且被外套圈6所固定。接縫4穿過(guò)柱體2上的穿刺孔3將柱體2分割。分割式且可拆卸的柱體2使該模板在使用時(shí)可以在穿刺針穿入穿刺孔3后在保留穿刺針的情況下移除穿刺模板。

板身上構(gòu)造的定位圈8，在模板實(shí)際使用時(shí)需要與患者臀部標(biāo)記的位置重合，以精準(zhǔn)的確定模板放置的位置，提高穿刺手術(shù)時(shí)的準(zhǔn)確度。定位圈中還構(gòu)造有十字定位線7，使定位更加準(zhǔn)確。

本模板采用可拆卸式柱體結(jié)構(gòu)，便于產(chǎn)品完成后的攜帶及滅菌消毒。醫(yī)院的常規(guī)消毒方式通常為環(huán)氧乙烷或低溫等離子消毒。若模板采用一體化設(shè)計(jì)，則由于形狀不規(guī)則，體積過(guò)大，不方便通過(guò)醫(yī)院的常規(guī)設(shè)備進(jìn)行消毒以及攜帶。

本模板在柱體2嵌入安裝到底板上構(gòu)造的外套圈6中，柱體可拆卸且被穿過(guò)柱體上穿刺孔的接縫分割，在模板安裝時(shí)外套圈6將柱體2圍套住并固定。當(dāng)下針后，可將柱體向上移動(dòng)取下并沿接縫分開(kāi)，即可在將刺入皮膚的穿刺針留在原位的同時(shí)將模板拆下。而一體式的穿刺模板則無(wú)法在保留刺入皮膚的穿刺針的情況下將模板取下。

同時(shí)，采用本實(shí)施例中的設(shè)計(jì)可以在手術(shù)時(shí)根據(jù)需要只安裝部分柱體2，并選擇性的下針進(jìn)行穿刺，若穿刺效果不理想，可以在手術(shù)的其他位置重新組裝其他柱體后對(duì)其他點(diǎn)進(jìn)行穿刺。而一體式模板在安裝后則缺少選擇余地，若穿刺效果不理想則只能選擇繼續(xù)穿刺或拆除模板停止穿刺。

本實(shí)施例中提供的穿刺模板的制備方法和使用方法均和實(shí)施例一中相同，在此就不再贅述。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的手術(shù)穿刺用3d打印模板及制備方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。