[发明专利]一种基于三维重建的医用三维导向系统

说明书

本发明公开了一种基于三维重建的医用三维导向系统，包括：定位模板、导向器套件和xyzGuide插件，所述定位模板采用带有等距离通孔的低温热塑板且内侧面贴敷医用无纺布双面胶，所述的导向器套件包括导向主体、把体连接环、导向把手、定位螺钉和穿刺套件，所述导向主体的顶面开设有中央孔通过穿刺套件和三个以中央孔为轴心且呈等边三角形分布的定位孔。所述xyzGuide插件为应用Python语言设计的3D_Slicer软件的插件。本系统解决的问题是：经皮微创手术时，穿刺的定位和导向问题，涉及医疗器械领域。本系统可以提高经皮穿刺的准确率，缩短手术时间，减少放射暴露，具有操作方法简单，材料廉价，设备小巧，应用范围广等优点。

技术领域

本发明涉及医用三维导向系统技术领域，更具体为一种基于三维重建的医用三维导向系统。

背景技术

经皮穿刺技术目前已经广泛应用于微创脊柱外科、经皮活检、经皮病灶放化疗以及经皮颅内血肿引流等微创精准手术中。作为一种微创精准外科的基本技术手段，其具有创伤小、出血少、恢复快等优点，在临床实践中不断得到推广，但是依然存着放射暴露大、操作时间长、穿刺失败风险高等缺点。

为提高置钉准确率，医师们提出了各种不同的穿刺方法，并结合现代科技的进展创造性地应用了多种辅助导向方法，其中导航技术(包括计算机辅助导航和机器人技术)由于昂贵复杂的器械和相对较高的学习曲线，目前还不能广泛地应用于临床，而基于3D打印的导航模板，多需要取模后经3D打印导板后辅助置针，存在不能一期完成手术，由于体位变化，软组织的弹性及错动等原因造成准确度下降等缺点。为此，需要设计一个新的方案给予改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于三维重建的医用三维导向系统，解决了背景技术中所提出的问题，满足实际使用需求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于三维重建的医用三维导向系统，包括：定位模板、导向器套件和xyzGuide插件；

所述定位模板采用的低温热塑板是一种特殊合成的高分子聚酯，具有不吸收射线、加热软化后具有良好的塑型效果和所特有的形状记忆功能，用以克服皮肤等软组织的弹性及错动；所述定位模板布有距离相等的通孔点阵用以定位参考，所述定位模板内侧面贴敷医用无纺布双面胶以便和人体表面紧密贴合塑性。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的导向器套件包括导向主体、把体连接环、导向把手、定位螺钉和穿刺套件，所述导向主体为鼎状立方体结构，导向主体的顶面中部开设有中央孔通过穿刺套件，所述三个以中央孔为轴心且呈等边三角形分布的定位孔通过定位螺钉，所述导向主体的上部为正多棱柱通过把体连接环连接导向把手。

作为本发明的一种优选实施方式，所述把体连接环的内壁与导向主体的正多棱柱外壁契合并有一定的缝隙，把体连接环的一端固定连接导向把手，两个所述把体连接环的另一端留有一定间隙且设置有固定板，且所述固定板之间采用捆绑橡皮筋弹性连接。这种开环的弹性固定，使得导向主体就可以在较强扭力的作用下旋转一定角度后，相对稳定的固定，这样有利于将把手固定于术者相对稳定的位置，而护环和把手作为一体可以相对于导向主体旋转，方便术者较为舒适的握持以完成操作。

作为本发明的一种优选实施方式，所述定位螺钉的末端穿过导向主体的定位孔并延伸至定位模板上，三枚定位螺钉通过调整末端与导向主体底部的距离来辅助确定导向角度。

作为本发明的一种优选实施方式，所述穿刺套件穿过导向主体的中央孔经导向模板延伸至病灶。

作为本发明的一种优选实施方式，所述的xyzGuide为应用Python语言设计的3Dslicer插件，采用了如下算法：

1)通过3Dslicer软件的xyzGuide插件读取患区带模板的影像数据并初始化；

2)选择关注区并创建皮肤及骨骼的VTK文件；