颅脑肿瘤定位、钻孔、穿刺手术用3D打印模板的设计方法技术

本发明专利技术提供了一种颅脑肿瘤定位、钻孔、穿刺手术用3D打印模板的设计方法，该方法由可替换组件设计和模板基板设计两部分组成，其中可替换组件又具体包括定位组件、钻套组件和穿刺组件。本发明专利技术以病人脑部肿瘤的位置、形态及其与周围组织的关系为依据，基于软件工具生成三维数据模型，可直接用于执行3D打印。打印所得的产品构型能够精准反应病灶区域的真实空间构型，可完全还原临床医生的设计意图，保证穿刺手术的安全性和治疗效果，工作效率大幅度提升，成本显著降低，操作简单，维护方便。同时，由于该方法能适应各种病例的具体情况，因而满足了病人个体化、精准化医疗的需求。

Design method of 3D printing template for positioning, drilling and puncture operation of brain tumor

The invention provides a method for designing a 3D printing template for locating, drilling and puncturing craniocerebral tumors. The method comprises two parts: a replaceable component design and a template substrate design. The replaceable component includes a positioning component, a drill sleeve component and a puncture component. According to the position and shape of the brain tumor and its relationship with the surrounding tissues, the invention generates a three-dimensional data model based on software tools, and can be directly used for performing 3D printing. The printed product configuration can accurately reflect the real space configuration of the lesion area, completely restore the design intent of the clinician, ensure the safety and efficacy of puncture surgery, greatly improve the efficiency, significantly reduce the cost, simple operation and easy maintenance. At the same time, because the method can adapt to the specific conditions of various cases, thus meeting the needs of individual and accurate medical care.

【技术实现步骤摘要】
颅脑肿瘤定位、钻孔、穿刺手术用3D打印模板的设计方法
本专利技术涉及临床医学
，同时涉及医疗器械和3D打印技术，具体涉及颅脑肿瘤定位、钻孔、穿刺手术用3D打印模板的设计方法。
技术介绍
穿刺手术是临床上用于肿瘤活检和进一步治疗的必要技术手段，用于为肿瘤的病理诊断提供依据。颅脑肿瘤又称颅内肿瘤，是指发生于颅腔内的神经系统肿瘤，包括起源于神经上皮、外周神经、脑膜和生殖细胞的肿瘤，淋巴和造血组织肿瘤，蝶鞍区的颅咽管瘤与颗粒细胞瘤，以及转移性肿瘤。随着检查手段及方法的不断提高，使诊断的正确率逐渐提高，但仍有很大一部分肿瘤不具备典型的影像学特点，诊断困难。正确的诊断需要临床、影像及病理三结合。其中，病理诊断对治疗方案的选择起着关键作用，穿刺活检是获取病理诊断的主要途径，也为下一步对颅脑肿瘤进行放射性粒子植入术或消融术等手术提供手术通道。不同于其他肿瘤，由于颅脑结构更加复杂且普遍涉及钻孔操作，因此对颅脑手术的难度更大。手术模板是辅助医生执行手术的重要工具，尤其是异型或个性化的模板，可极大提高医生进行复杂手术的成功率。比如，医生在进行颅脑手术时，首先需要对肿瘤靶区进行定位，在此基础上选择安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.颅脑肿瘤定位、钻孔、穿刺手术用3D打印模板的设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)设计定位组件：在定位组件设计软件上，通过两点定位法，确定颅骨钻孔点到脑肿瘤靶区的路径，该路径避开脑组织功能区、血管、神经组织；设计直径为3～10mm，高15mm，壁厚0.5～1mm的中空圆柱体，内填充鱼肝油；2)设计钻套组件：在钻套组件设计软件上，按照步骤1)所述路径及其尺寸确定用于骨钻的T型钻套，所述T型钻套的壁厚为2～3mm，所述T型钻套的内径比所述骨钻的钻头直径大0.2mm，所述T型钻套为钛合金材质，所述T型钻套表面附着有金刚石DLC涂层；3)设计穿刺组件：在穿刺设计软件上勾画出靶区，通过两点定位法确定...

【技术特征摘要】
1.颅脑肿瘤定位、钻孔、穿刺手术用3D打印模板的设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)设计定位组件：在定位组件设计软件上，通过两点定位法，确定颅骨钻孔点到脑肿瘤靶区的路径，该路径避开脑组织功能区、血管、神经组织；设计直径为3～10mm，高15mm，壁厚0.5～1mm的中空圆柱体，内填充鱼肝油；2)设计钻套组件：在钻套组件设计软件上，按照步骤1)所述路径及其尺寸确定用于骨钻的T型钻套，所述T型钻套的壁厚为2～3mm，所述T型钻套的内径比所述骨钻的钻头直径大0.2mm，所述T型钻套为钛合金材质，所述T型钻套表面附着有金刚石DLC涂层；3)设计穿刺组件：在穿刺设计软件上勾画出靶区，通过两点定位法确定靶区内主穿刺路径的穿刺方向、穿刺深度、穿刺分布和穿刺数量；在每个穿刺点周围添加辅助穿刺路径，所述辅助穿刺路径与所述主穿刺路径平行，二者深度不相同；在靶区外围3～5mm范围内添加备用穿刺区域，所述备用穿刺区域上的穿刺路径也与主穿刺路径平行，并添加定位基准柱；在所述穿刺设计软件上通过三层穿刺设计模式，生成穿刺路径的三维数据模型；4)设计模板基板：在模板基板设计软件上，以靶区中心点为几何中心作边长为40cm的正方形，该正方形区域即为基板区域，设计其厚度为1～2mm；将所述基板区域投影到患者颅脑表面，使基板区域贴合患者颅脑表面，根据患者颅脑形态修剪基板，而后在基板区域上打孔若干个；在基板上设计十字交叉定位基准线以及用于固定替换组件的定位柱；以所述定位组件为中心，按照基板厚度，设计尺寸为2×2cm的定位基板，并将其与定位组件在颅脑端位置融合；以所述钻套组件为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李成利，姜冠群，谢大鹏，
申请(专利权)人：山东卓业电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37