一種用于三叉神經導航穿刺的導航模板及導航穿刺方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于三叉神經導航穿刺的導航模板及其導航穿刺方法，主體為模板本體，模板本體為高度不超過下眼瞼的半個面罩，面罩設置有一個鼻罩，鼻罩與面罩一體成型；面罩上還設置有一個面罩架，面罩架與面罩一體成型；面罩設置有穿刺柱，穿刺柱與面罩一體成型。導航穿刺方法為運用3D成像技術，根據患者骨骼特征生成特定高精度穿刺數字導航模板，最后生成高精度三叉神經導航穿刺實物導航模板。本發(fā)明設計個體化的三叉神經穿刺導航模板，在軟件中明確卵圓孔的位置和結構，虛擬穿刺路徑，同時避開對沿路血管、神經的損傷，測量穿刺深度，從而生成穿刺導板。導航方法可提高穿刺精準度，縮短手術時間，降低透視輻射量，減少患者損傷。
【專利說明】一種用于三叉神經導航穿刺的導航模板及導航穿刺方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于三叉神經導航穿刺的方法，屬于醫(yī)療器械領域。

【背景技術】
[0002]原發(fā)性三叉神經痛是面部三叉神經管理區(qū)域出現反復發(fā)作、短暫而劇烈地疼痛，具有如下特征:(I)有無痛間隔的發(fā)作性疼痛；(2)無明確的神經系統(tǒng)陽性體征；(3)有扳機點；(4)疼痛嚴格限制在三叉神經支配區(qū)域，且需排除以下疾病造成的顱面部疼痛:癌性面痛，帶狀皰疹性面痛，周期性偏頭痛性神經痛，非典型面神經病性疼痛等。
[0003]原發(fā)性三叉神經痛發(fā)病機制不明，治療方法繁多，標準化的治療方案還沒有確立。目前常選擇藥物治療、神經阻滯治療、神經毀損治療、微血管減壓治療。
[0004]近來比較普遍應用的方法是經皮卵圓孔穿刺半月神經節(jié)射頻溫控熱凝術，此技術利用特定溫度下的熱凝治療選擇性地破壞痛覺纖維，達到止痛的目的，而同時能保留觸覺和運動功能?？蛇_到立竿見影的效果。
[0005]臨床上常米用Hartel穿刺法即如路穿刺法:病人平臥位，先定好二點:A點為病人口角外側約2.5-3.0cm處，此處是穿刺針的穿刺點；B點為患者外耳道前2.5?3cm處，也就是患者外耳門到眼外眥連線前2 / 3與后I / 3交點處；C點為患者病側瞳孔中央。取穿刺點A進針，穿刺針在冠狀面上指向C點，在矢狀面上指向B點。穿刺過程中需根據CT或DSA來確認穿刺方向及深度的精準度。此方法借助人體的解剖標志點來定位具有準確度欠佳，效果不穩(wěn)定、易出現并發(fā)癥的缺陷，且術中反復透視，對患者有一定損害。


【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種用于三叉神經導航穿刺的導航模板及其導航穿刺方法，可提高穿刺精準度，縮短手術時間，降低透視輻射量，減少患者損傷。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為:一種用于三叉神經導航穿刺的導航模板，其創(chuàng)新點在于:主體為模板本體，所述模板本體為高度不超過下眼瞼，且貼合面部弧度的半個面罩，半個面罩設置有一個長度能蓋住整個鼻梁的，且與鼻梁弧度相匹配鼻罩，鼻罩與半個面罩一體成型；
所述半個面罩上還設置有一個能固定于耳朵上，且與耳朵弧度形狀匹配的面罩架，所述面罩架與半個面罩一體成型；
所述半個面罩距離嘴角20?30mm的地方設置有用于穿刺針穿刺的穿刺柱，穿刺柱與半個面罩一體成型。
[0008]進一步的，所述面罩架為耳廓形，面罩架的長度為耳廓總弧長的1/2?2/3。
[0009]進一步的，所述半個面罩為挖空了與嘴部區(qū)域接觸的相應位置的半個面罩。
[0010]進一步的,所述穿刺柱的長度為8?10mm。
[0011]本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于三叉神經導航穿刺的導航模板的導航穿刺方法，其創(chuàng)新點在于:運用3D成像技術，根據患者骨骼特征生成特定高精度穿刺數字導航模板，最后生成高精度三叉神經導航穿刺實物導航模板。
[0012]進一步的，所述三叉神經導航穿刺的方法具體步驟如下:
(1)數據采集:使用薄層CT掃描獲取患者的頭面頸數據；
(2)導入醫(yī)學軟件:將步驟(I)中生成的數據導入醫(yī)學軟件，建立頭頸部骨骼以及皮膚的三維立體模型，明確卵圓孔的位置，確定穿刺到達的部位及穿刺方向，接著在醫(yī)學軟件中建立模擬針道的方向模型，確保不損傷周圍的血管、神經，測量模擬穿刺的深度；
(3)生成數字導航模板:將皮膚以及頭頸部骨骼模型和模擬的針道模型一起導入3-matic軟件，先提取鼻梁、顴弓和耳廓的皮膚表面形態(tài)，生成導板，然后與模擬的針道進行布爾運算，生成特定的數字導航模板；
(4)生成實物導航模板:將數字化的導航模板以stl格式導入激光快速成型機，生成實物導航模板；
(5)臨床應用:將實物導航模板塑封后采用等離子消毒，然后交付臨床用于三叉神經的導航穿刺。
[0013]進一步的，所述步驟(2)中建立頭頸部骨骼以及皮膚的三維立體模型的具體步驟為:
(1)首先將CT掃描斷層數據以DICOM格式導入醫(yī)學建模軟件，通過窗寬窗位的調整使感興趣的區(qū)域更加突出，并進行降噪處理；
(2)然后選取骨骼的閾值，重建骨骼單色模型，利用閾值分割來消除一部分非感興趣區(qū)域，接著在更高分辨率的情況下做相應的步驟(3)中的預處理工作；
(3)接著灰度分割提取骨質邊界輪廓信息區(qū)，然后應用區(qū)域分割再次提取各骨骼信息區(qū)，然后進行形態(tài)學操作、填充、蒙版裁剪和輪廓線生成與增長的一系列的圖像處理，采用特定重建模式重建三維模型。
[0014]進一步的，所述步驟(2)中建立模擬針道的方向模型的具體步驟為:根據患者的三叉神經疼痛分支，在重建的三維模型上模擬穿刺針到達卵圓孔的精確部位，并避開沿路的血管、神經，從而生成進針路徑。
[0015]進一步的，所述步驟(5)的臨床應用穿刺中，具體步驟為將實物導航模板固定于病人面部及耳朵上，通過預留的穿刺柱將穿刺針插入到預先的深度即可。
[0016]進一步的，所述等離子消毒時采用低溫等離子消毒，消毒的時間為60?68min。
[0017]本發(fā)明的有益效果如下:
(O本發(fā)明設計個體化的三叉神經穿刺導航模板，在軟件中明確卵圓孔的位置和結構，虛擬穿刺路徑，同時避開對沿路血管、神經損傷，測量穿刺深度，從而生成穿刺導板。
[0018](2)本發(fā)明的導航穿刺方法可提高穿刺精準度，縮短手術時間，降低透視輻射量，減少患者損傷。
[0019](3)本發(fā)明設計個體化的三叉神經穿刺導航模板，將面罩架的長度設置為耳朵總弧長的1/2?2/3，符合病人舒適度，同時也不易脫落。
[0020](4)本發(fā)明設計個體化的三叉神經穿刺導航模板，面罩為挖空了與嘴部區(qū)域接觸的相應位置的面罩，可以保護嘴部區(qū)域不受束縛，提高病人舒適感。
[0021](5)本發(fā)明設計個體化的三叉神經穿刺導航模板，通過預先設定好穿刺路徑和進針深度，可確保穿刺精準，到位，可以大大提高手術成功率，減少患者損傷，同時具有縮短手術時間，降低透視輻射量，減少手術并發(fā)癥的優(yōu)點。
[0022]【專利附圖】

【附圖說明】:
下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進行進一步的說明。
[0023]圖1為本發(fā)明【具體實施方式】中冠狀面的數據采集示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明【具體實施方式】中矢狀面的數據采集示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明【具體實施方式】中橫斷面的數據采集示意圖。
[0026]圖4為本發(fā)明【具體實施方式】中三維數據采集示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明【具體實施方式】中模擬穿刺和測量深度的示意圖。
[0028]圖6為本發(fā)明【具體實施方式】中病人的三叉神經穿刺數字化導板模型圖正面圖。
[0029]圖7為本發(fā)明【具體實施方式】中病人的三叉神經穿刺數字化導板模型圖側面圖。
[0030]圖8為本發(fā)明【具體實施方式】中病人的三叉神經穿刺實物化導板模型圖。
[0031]圖9為本發(fā)明【具體實施方式】中病人臨床應用表面示意圖。
[0032]圖10為本發(fā)明【具體實施方式】中病人術中三叉神經穿刺導航影像圖。

【具體實施方式】
[0033]下面結合具體實施例對本發(fā)明的技術方案作詳細說明。
[0034]臨床案例:
病人:楊XX，女，65歲，左側三叉神經痛，來自南京鼓樓醫(yī)院。
[0035]根據病人特征進行制作高精度穿刺導航模板:
(O數據采集:數據采集:使用薄層CT掃描，設置掃描層厚0.625mm,掃描像素512X512，獲取患者的頭頸部數據；具體采集的病人的數據及圖像如圖1?4所示；
(2)導入醫(yī)學軟件:將步驟(I)中生成的數據導入醫(yī)學軟件，建立頭頸部骨骼以及皮膚的三維立體模型的具體步驟為:
A.首先將CT掃描斷層數據以DICOM格式導入MIMICS醫(yī)學建模軟件，通過窗寬窗位的調整使感興趣的區(qū)域更加突出，并進行降噪處理；
B.然后選取骨骼的閾值，重建骨骼單色模型，利用閾值分割來消除一部分非感興趣區(qū)域，接著在更高分辨率的情況下做相應的以下預處理工作；
C.接著灰度分割提取骨質邊界輪廓信息區(qū)，然后應用區(qū)域分割再次提取各骨骼信息區(qū)，然后進行形態(tài)學操作、填充、蒙版裁剪和輪廓線生成與增長的一系列的圖像處理，采用特定重建模式重建三維模型；
建模結束后，明確卵圓孔位置，接著在醫(yī)學軟件中建立模擬針道的方向模型，具體的步驟為:根據患者的三叉神經疼痛分支，在重建的三維模型上模擬穿刺針到達卵圓孔的精確部位，并避開沿路的血管、神經，從而生成進針路徑。測量進針深度為98.20mm。
[0036]最后本病人的|旲擬穿刺和測量深度的不意圖如圖5所不；
(3)生成數字導航模板:將皮膚以及頭頸部骨骼模型和模擬的針道模型一起導入3-matic軟件，先提取本病人的鼻梁、顴弓和耳廓的皮膚表面形態(tài)，生成導板，然后與模擬的針道進行布爾運算，生成本病人的數字導航模板；本病人的三叉神經穿刺數字化導板模型如圖6?7所示； (4)生成實物導航模板:將數字化的導航模板以stl格式導入激光快速成型機，生成實物導航模板；
實物導航模板:主體為模板本體，模板本體為高度不超過額頭的半個面罩，面罩設置有一個長度能蓋住整個鼻梁的鼻罩，鼻罩與面罩一體成型；面罩上還設置有一個能固定于耳朵上，且與耳朵弧度形狀匹配的面罩架，面罩架與面罩一體成型；面罩距離嘴角20?30mm的地方設置有用于穿刺針穿刺的穿刺柱，穿刺柱與面罩一體成型。具體的本病人的三叉神經穿刺實物化導板面罩模型如圖8所示。
[0037]臨床應用:將實物導航模板塑封后采用等離子消毒，本實施例采用的低溫等離子消毒裝置為STERRAD滅菌器，是強生愛惜康公司所屬的Advanced Sterilizat1nProducts (ASP)公司開發(fā)的產品。低溫等離子消毒時的時間為60?68min，最后交付臨床用于三叉神經的導航穿刺。
[0038]具體的穿刺為將實物導航模板面罩固定于病人頭部上，通過預留的穿刺柱將穿刺針插入到預先的深度即可。
[0039]本病人的臨床應用表面示意圖如圖9所示,術中應用時的影像如圖10所示。
【權利要求】
1.一種用于三叉神經導航穿刺的導航模板，其特征在于:主體為模板本體，所述模板本體為高度不超過下眼瞼，且貼合面部弧度的半個面罩，半個面罩設置有一個長度能蓋住整個鼻梁的，且與鼻梁弧度相匹配鼻罩，鼻罩與半個面罩一體成型； 所述半個面罩上還設置有一個能固定于耳朵上，且與耳朵弧度形狀匹配的面罩架，所述面罩架與半個面罩一體成型； 所述半個面罩距離嘴角20?30mm的地方設置有用于穿刺針穿刺的穿刺柱，穿刺柱與半個面罩一體成型。
2.根據權利要求1所述的用于三叉神經導航穿刺的導航模板，其特征在于:所述面罩架為耳廓形，面罩架的長度為耳廓總弧長的1/2?2/3。
3.根據權利要求1所述的用于三叉神經導航穿刺的導航模板，其特征在于:所述半個面罩為挖空了與嘴部區(qū)域接觸的相應位置的半個面罩。
4.根據權利要求1所述的用于三叉神經導航穿刺的導航模板，其特征在于:所述穿刺柱的長度為8?10mm。
5.一種權利要求1所述的用于三叉神經導航穿刺的導航模板的導航方法，其特征在于:運用3D成像技術，根據患者骨骼特征生成特定高精度穿刺數字導航模板，最后生成高精度三叉神經導航穿刺實物導航模板。
6.根據權利要求5所述的用于三叉神經導航穿刺的導航模板的導航方法，其特征在于:所述三叉神經導航穿刺的方法具體步驟如下: (1)數據采集:使用薄層CT掃描獲取患者的頭面頸數據； (2)導入醫(yī)學軟件:將步驟(I)中生成的數據導入醫(yī)學軟件，建立頭頸部骨骼以及皮膚的三維立體模型，在軟件中明確卵圓孔的位置，確定穿刺到達的部位及穿刺方向，接著在醫(yī)學軟件中建立模擬針道的方向模型，確保不損傷周圍的血管、神經，測量模擬穿刺的深度； (3)生成數字導航模板:將皮膚以及頭頸部骨骼模型和模擬的針道模型一起導入3-matic軟件，先提取鼻梁、顴弓和耳廓的皮膚表面形態(tài)，生成導板，然后與模擬的針道進行布爾運算，生成特定的數字導航模板； (4)生成實物導航模板:將數字化的導航模板以stl格式導入激光快速成型機，生成實物導航模板； (5)臨床應用:將實物導航模板塑封后采用等離子消毒，然后交付臨床用于三叉神經的導航穿刺。
7.根據權利要求5所述的用于三叉神經導航穿刺的導航模板的導航穿刺方法，其特征在于:所述步驟(2)中建立頭頸部骨骼以及皮膚的三維立體模型的具體步驟為: (1)首先將CT掃描斷層數據以DICOM格式導入醫(yī)學建模軟件，通過窗寬窗位的調整使感興趣的區(qū)域更加突出，并進行降噪處理； (2)然后選取骨骼的閾值，重建骨骼單色模型，利用閾值分割來消除一部分非感興趣區(qū)域，接著在更高分辨率的情況下做相應的步驟(3)中的預處理工作； (3)接著灰度分割提取骨質邊界輪廓信息區(qū)，然后應用區(qū)域分割再次提取各骨骼信息區(qū)，然后進行形態(tài)學操作、填充、蒙版裁剪和輪廓線生成與增長的一系列的圖像處理，采用特定重建模式重建三維模型。
8.根據權利要求5所述的用于三叉神經導航穿刺的導航模板的導航方法，其特征在于:所述步驟(2)中建立模擬針道的方向模型的具體步驟為:根據患者的三叉神經疼痛分支，在重建的三維模型上模擬穿刺針到達卵圓孔的精確部位，并避開沿路的血管、神經，從而生成進針路徑。
9.根據權利要求5所述的用于三叉神經導航穿刺的導航模板的導航方法，其特征在于:所述步驟(5)的臨床應用穿刺中，具體步驟為將實物導航模板固定于病人面部及耳朵上，通過預留的穿刺柱將穿刺針插入到預先的深度即可。
10.根據權利要求5所述的用于三叉神經導航穿刺的導航模板的導航方法，其特征在于:所述等離子消毒時采用低溫等離子消毒，消毒的時間為60?68min。
【文檔編號】A61B17/34GK104287840SQ201410584860
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月28日 優(yōu)先權日:2014年10月28日
【發(fā)明者】顧鐵保, 王彭, 張澤鋒 申請人:江蘇舟可醫(yī)療器械科技有限公司