一种靶位点的精确定位及处置方法和辅助装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种靶位点的精确定位处置方法，其根据患者影像学数据，重建患者解剖结构的三维模型；个性化设计包括靶位点定位板模型和定位角度辅助单元模型的靶位点定位装置模型，并根据靶位点的三维位置，个性化设计能够定位处置靶位点的定位位置和角度；然后利用3D打印成型靶位点定位装置，最后再采用所述靶位点定位装置对靶位点进行处置。本发明专利技术靶位点的精确定位处置方法主要通过患者影像学数据个性化设计的靶位点定位装置实现靶位点的精确定位处置，具有使用范围广，穿刺精确度提高，操作时间缩短，减少患者辐射暴露等优点，可广泛应用于术前定位、穿刺活检、立体辐射放疗等领域中。

Accurate positioning and disposal method of target site and auxiliary device

The invention discloses a precise positioning target site disposal methods, the patients according to the imaging data, reconstruct the 3D model of structure with anatomy; target positioning device model of personalized design includes angle target positioning plate model and positioning auxiliary unit model, and according to the 3D position of the target site, the position and angle of personalized positioning the design is able to locate the target site disposal; and then use the 3D print target positioning device, then the target positioning device for disposal of the target site. Target positioning device for precise positioning of the invention target site disposal methods mainly through the imaging data of patients personalized design implementation of determining a target site disposal, with the use of a wide range of puncture accuracy, shorten operation time, reduce patient radiation exposure and the like, can be widely used in the preoperative localization and biopsy, stereo radiation field.

【技术实现步骤摘要】
一种靶位点的精确定位及处置方法和辅助装置
本专利技术涉及一种靶位点的精确定位及处置方法，具体涉及一种靶位点的体内和体外精确定位及处置方法，还涉及一种基于该精确定位及处置方法的体外辅助装置及其制备方法。
技术介绍
包括肺部磨玻璃结节(GGO)在内的各种肺部结节，是胸腔镜下肺手术的手术指证之一。而对于结节太小、位置较深的情况，常因在手术中不能直接看到结节位置，而影响对于切除部位的判断。目前，解决这一临床问题，确定肺部结节位置的方法主要有三种：1.术中探查定位：术中根据胸部CT在肺结节大致范围利用手触法触摸，以确定肺结节部位；2.术前CT引导下经胸壁hook-wire定位针定位肺结节：术前在CT引导下，利用hook-wire定位针经胸壁行肺穿刺。通过反复调整和摸索，使针头逐渐接近肺部肿块位置，释放“钩形”金属材质hook-wire细丝，使之停留在肿块附近定位肺部肿块位置。术中只要通过寻找hook-wire的钩针位置，便可辅助确定肿块位置，进而决定切除的肺组织范围；3.术前CT引导下经胸壁micro-coil微弹簧圈定位肺结节：与前述hook-wire法相似，术前在CT引导下利用micro-coil微弹簧圈经胸壁行肺穿刺，定位肺部结节。主要区别在于穿刺到位后所释放的异物不是金属钩，而是一个微型弹簧圈。术中主刀医生通过触摸弹簧圈所在的位置，确定所需要切除的肺组织的范围。但现有技术存在以下技术问题：a、术中手触摸法无法探知肿块：术中通过触摸而确认结节位置理论上是最直接、最准确的方法，然而在很多情况下术中因肺部结节的密度低、体积小、位置深在以及医生经验不足等各种原因，会导致手触法失败；b、放射辐射影响：术前经CT经hook-wire定位针或micro-coil微弹簧圈引导穿刺定位，均需短期内接受多次CT，以确定定位部位，对患者造成辐射影响；c、人员配备及费用：术前经CT经hook-wire定位针或micro-coil微弹簧圈引导穿刺定位，需要至少两名有经验的医务人员操作。一方面，医务人员培训的学习曲线平缓、培养周期长；另一方面，加重了医务人员的工作量和医疗费用，增加了患者的经济负担。现有术前定位方法耗时长，要求患者长时间以固定姿势侧卧于CT床上，经受穿刺针的反复调整和多次穿刺，非常痛苦。而对于意识不清或重症的不能配合的患者，现有技术是完全无法可行的。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中的上述问题，首先提出一种靶位点的精确定位及处置方法，其次提供一种靶位点的体外和体外精确定位及处置方法，还提供一种3D打印的肺部靶病灶定位/活检体外辅助装置及其制备方法，使得靶位点的定位更为精准、处置效果更为优异。本专利技术一种靶位点的精确定位及处置方法的技术原理为：根据患者断层影像学数据，利用计算机辅助设计软件，构建患者解剖结构的数字模型；根据此模型，个性化设计靶位点定位导板模型，所述靶位点定位导板模型紧密贴合患者解剖结构的数字模型的体表或脏器表面，并根据靶位点的三维位置，设计定位角度辅助单元模型的定位位置和角度；然后利用3D打印技术打印出具有定位角度辅助单元的靶位点定位板，再利用所述具有定位角度辅助单元的靶位点定位板对患者的靶位点进行相应的处置。本专利技术的靶位点定位及处置方法可广泛应用于手术前定位、穿刺活检、放疗等领域，所述定位处置是指对靶位点进行标记定位、穿刺活检、穿刺引流、定向穿刺、定位切除、立体定位放射、固定器术中放置以及其它手术前或术中操作等。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的第一个方面是提供一种靶位点的精确定位及处置方法，包括如下步骤：步骤一，根据患者断层影像学数据，利用计算机建模软件，构建患者的解剖结构的数字模型，并在所述解剖结构的数字模型上确定靶位点的三维位置；步骤二，根据所述步骤一得到的解剖结构的数字模型，再次利用计算机建模软件设计紧密贴合在所述解剖结构的数字模型的患者体表或脏器表面的靶位点定位导板模型；并根据所述步骤一确定的靶位点的三维位置，在所述靶位点定位导板模型上设计定位角度辅助单元模型，所述定位角度辅助单元模型包括辅助通道，所述辅助通道的相对角度根据靶位点的位置、定位角度辅助单元模型的位置、涉及的重要脏器或组织的位置三者共同决定；步骤三，将具有定位角度辅助单元模型的靶位点定位导板模型利用3D打印技术打印成型，制得靶位点定位装置；步骤四，将所述步骤三制得的靶位点定位装置安置于患者体表或脏器表面相应位置上，在定位角度辅助单元的辅助下，利用处置装置对靶位点进行相应的处置。作为本专利技术的一个优选的技术方案，在所述靶位点的精确定位及处置方法的步骤二中，所述靶位点定位导板模型的设计方法为：a、在所述解剖结构的数字模型上设计定位路径，所述定位路径为经过所述靶位点且距离体表或脏器表面的最短距离；沿所述定位路径在体表或脏器表面上的点为穿刺点；并在所述解剖结构的数字模型上以患者的体表标志或脏器表面标志为参考点，设计用于辅助所述靶位点定位装置正确放置和定位的解剖定位点；b、以所述解剖定位点、定位路径和穿刺点为参考，利用计算机建模软件设计贴合在所述解剖结构的数字模型表面的靶位点定位导板模型。作为本专利技术的一个较为优选的技术方案，在所述的靶位点的精确定位及处置方法的步骤二中，所述定位角度辅助单元模型的辅助通道位于所述靶位点与所述穿刺点之间的所述定位路径上，所述定位路径是根据需要避开所述解剖结构的数字模型的血管、神经、骨骼而设置的最短距离。作为本专利技术的一个优选的技术方案，在所述的靶位点的精确定位及处置方法的步骤二中，根据临床需求不同，在所述定位角度辅助单元模型上设置有用于配合所述处置装置定位的辅件机构。作为本专利技术的一个较为优选的技术方案，在所述的靶位点的精确定位及处置方法中，所述辅件机构包括固定架、消毒孔、导轨钢芯。作为本专利技术的一个优选的技术方案，在所述的靶位点的精确定位及处置方法中，所述解剖结构的数字模型包括具有靶位点的头颈部、躯干部、上肢部或下肢部的数字模型。作为本专利技术的一个优选的技术方案，在所述的靶位点的精确定位及处置方法的步骤一中，根据患者的断层影像学数据，在所述解剖结构的数字模型上标记并计算所述靶位点的部位、大小、深度和个数。作为本专利技术的一个优选的技术方案，在所述的靶位点的精确定位及处置方法的步骤四中，所述处置装置为活检枪、定位针、放射源、电极膜片或采血针。作为本专利技术的一个较为优选的技术方案，所述定位针为连接组装活检枪弹射部件或者一次性血糖采血针弹射部件。作为本专利技术的一个优选的技术方案，在所述的靶位点的精确定位及处置方法中，所述计算机建模软件选自Mimics、Magics、GeomagicStudio、3Dmax、PROE、UG、AUTOCAD或SOLIDWORK。本专利技术的第二个方面是提供一种所述的靶位点的精确定位及处置方法在术前定位、穿刺活检、立体辐射放疗领域中的应用。具体如：在肺部结节术前定位，肺部肿块穿刺活检，肺部肿瘤立体定位放射治疗，颅内血肿定向穿刺，脑深部电刺激术，颅内肿瘤立体定位放射治疗，乳房肿块穿刺活检，乳房脓肿穿刺引流，肝脓肿穿刺引流，肝脏肿瘤射频消融，肾脏穿刺活检，骨科内固定器术中放置等中的应用。本专利技术的第三个方面是提供一种靶位点的体内精确定位及处置方法，包括如下步骤：步骤一，根据患者的断层影像学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，根据患者的断层影像学数据，利用计算机建模软件，构建患者的解剖结构的数字模型，并在所述解剖结构的数字模型上确定靶位点的三维位置；步骤二，根据所述步骤一得到的解剖结构的数字模型，再次利用计算机建模软件设计紧密贴合在所述解剖结构的数字模型的患者体表或脏器表面的靶位点定位导板模型；并根据所述步骤一确定的靶位点的三维位置，在所述靶位点定位导板模型上设计定位角度辅助单元模型，所述定位角度辅助单元模型包括辅助通道，所述辅助通道的相对角度根据靶位点的位置、定位角度辅助单元模型的位置、涉及的重要脏器或组织的位置三者共同决定；步骤三，将具有定位角度辅助单元模型的靶位点定位导板模型利用3D打印技术打印成型，制得靶位点定位装置；步骤四，将所述步骤三制得的靶位点定位装置安置于患者体表或脏器表面相应位置上，在定位角度辅助单元的辅助下，利用处置装置对靶位点进行相应的处置。

【技术特征摘要】
1.一种靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，根据患者的断层影像学数据，利用计算机建模软件，构建患者的解剖结构的数字模型，并在所述解剖结构的数字模型上确定靶位点的三维位置；步骤二，根据所述步骤一得到的解剖结构的数字模型，再次利用计算机建模软件设计紧密贴合在所述解剖结构的数字模型的患者体表或脏器表面的靶位点定位导板模型；并根据所述步骤一确定的靶位点的三维位置，在所述靶位点定位导板模型上设计定位角度辅助单元模型，所述定位角度辅助单元模型包括辅助通道，所述辅助通道的相对角度根据靶位点的位置、定位角度辅助单元模型的位置、涉及的重要脏器或组织的位置三者共同决定；步骤三，将具有定位角度辅助单元模型的靶位点定位导板模型利用3D打印技术打印成型，制得靶位点定位装置；步骤四，将所述步骤三制得的靶位点定位装置安置于患者体表或脏器表面相应位置上，在定位角度辅助单元的辅助下，利用处置装置对靶位点进行相应的处置。2.根据权利要求1所述的靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述靶位点定位导板模型的设计方法为：a、在所述解剖结构的数字模型上设计定位路径，所述定位路径为经过所述靶位点且距离体表或脏器表面的最短距离；沿所述定位路径在体表或脏器表面上的点为穿刺点；并在所述解剖结构的数字模型上以患者的体表标志或脏器表面标志为参考点，设计用于辅助所述靶位点定位装置正确放置和定位的解剖定位点；b、以所述解剖定位点、定位路径和穿刺点为参考，利用计算机建模软件设计贴合在所述解剖结构的数字模型表面的靶位点定位导板模型。3.根据权利要求2所述的靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述定位角度辅助单元模型的辅助通道位于所述靶位点与所述穿刺点之间的所述定位路径上，所述定位路径是根据需要避开所述解剖结构的数字模型的血管、神经、骨骼而设置的最短距离。4.根据权利要求1所述的靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，在所述步骤二中，在所述定位角度辅助单元模型上设置有用于配合所述处置装置定位的辅件机构。5.根据权利要求4所述的靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，所述辅件机构包括固定架、消毒孔、导轨钢芯。6.根据权利要求1所述的靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，所述解剖结构的数字模型包括具有靶位点的头颈部、躯干部、上肢部或下肢部的数字模型。7.根据权利要求1所述的靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，所述步骤一中，根据患者的断层影像学数据，在所述解剖结构的数字模型上标记并计算所述靶位点的部位、大小、深度和个数。8.根据权利要求1所述的靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，在所述步骤四中，所述处置装置为活检枪、定位针、放射源、电极膜片或采血针。9.根据权利要求1所述的靶位点的精确定位及处置方法，其特征在于，所述计算机建模软件选自Mimics、Magics、GeomagicStudio、3Dmax、PROE、UG、AUTOCAD或SOLIDWORK。10.一种如权利要求1-9任一项所述的靶位点的精确定位及处置方法在术前定位、穿刺活检、立体辐射放疗领域中的应用。11.一种靶位点的体内精确定位及处置方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，根据患者的断层影像学数据，利用计算机建模软件，构建患者的胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型，并在所述胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型上确定靶位点的三维位置；步骤二，根据所述步骤一得到的胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型，再次利用计算机建模软件设计紧密贴合在所述胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型的胸腔或脏器表面的体内靶位点定位导板模型；并根据所述步骤一确定的靶位点的三维位置，在所述体内靶位点定位导板模型上设计定位角度辅助单元模型，所述定位角度辅助单元模型包括辅助通道，所述辅助通道的相对角度根据靶位点的三维位置、定位角度辅助单元模型的位置、涉及的重要脏器或组织的位置三者共同决定；步骤三，将具有定位角度辅助单元模型的体内靶位点定位导板模型利用3D打印技术打印成型，制得具有辅助通道的体内靶位点定位装置；步骤四，将所述步骤三制得的体内靶位点定位装置通过术中微创切口安置于患者的胸腔或脏器表面的相应位置上，在定位角度辅助单元的辅助下，利用处置装置对靶位点进行相应的处置。12.根据权利要求11所述的靶位点的体内精确定位及处置方法，其特征在于，所述步骤二中，所述体内靶位点定位导板模型的设计方法为：a、在所述胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型上设计定位路径，所述定位路径为经过所述靶位点且距离胸腔或脏器表面的最短距离；沿所述定位路径在脏器表面上的点为穿刺点；并在所述胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型上以患者的胸腔或脏器表面标志为参考点，设计用于辅助所述体内靶位点定位装置正确放置和定位的解剖定位点；b、以所述解剖定位点、定位路径和穿刺点为参考，利用计算机建模软件设计贴合在所述胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型表面的体内靶位点定位导板模型。13.根据权利要求12所述的靶位点的体内精确定位及处置方法，其特征在于，在所述步骤二中，所述定位角度辅助单元模型的辅助通道位于所述靶位点与所述穿刺点之间的所述定位路径上，所述定位路径是根据需要避开所述胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型的重要血管、神经、骨骼而设置的最短距离。14.根据权利要求12所述的靶位点的体内精确定位及处置方法，其特征在于，所述解剖定位点对应于患者的胸腔或脏器表面标志，所述胸腔或脏器表面标志包括胸廓内面、肺尖、胸膜顶、胸膜底、横膈表面、肋骨、肋骨头关节、脊柱、胸主动脉中的至少两个。15.根据权利要求11所述的靶位点的体内精确定位及处置方法，其特征在于，所述步骤一中，根据患者的断层影像学数据，在所述胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型上标记并计算靶位点的部位、大小、深度和个数。16.根据权利要求11所述的靶位点的体内精确定位及处置方法，其特征在于，所述胸腔/腹腔以及相应脏器的数字模型包括胸腔和具有靶位点的脏部或腑部的数字模型。17.根据权利要求11所述的靶位点的体内精确定位及处置方法，其特征在于，所述步骤四中，将所述体内靶位点定位装置通过术中微创切口安置于患者胸腔内的脏器表面的相应位置时，在患侧肺萎陷的情况下进行；利用处置装置对靶位点进行相应的处置时，在患侧肺通气复张完全的情况下进行。18.根据权利要求11所述的靶位点的体外精确定位及处置方法，其特征在于，在所述步骤四中，所述处置装置为活检枪、定位针、放射源、电极膜片或采血针。19.一种靶位点的体外精确定位及处置方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，根据患者的断层影像学数据，利用计算机建模软件，构建患者的体表形貌和骨性解剖结构的数字模型，并在所述体表形貌和骨性解剖结构的数字模型上确定靶位点的三维位置；步骤二，根据所述步骤一得到的体表形貌和骨性解剖结构的数字模型，再次利用计算机建模软件设计紧密贴合在所述体表形貌和骨性解剖结构的数字模型的患者体表的体外靶位点定位导板模型；并根据所述步骤一确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈昶，李牧，张磊，李泽遥，王龙，陈东来，西尔买买提·卡德尔，顾亚伟，范子文，
申请(专利权)人：上海市肺科医院，
类型：发明
国别省市：上海,31