一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法技术

本发明专利技术属于医疗器械技术领域，公开了一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，使用影像设备对患者脑部进行扫描获取影像文件数据包，通过医学建模构建固定设备模型，再通过3D打印的方式获得用于辅助脑出血穿刺引流的固定设备，将固定设备固定在患者脑部，将引流管沿着固定设备的穿刺通道向患者脑部穿刺，抽吸血肿。固定设备是完全根据患者脑部扫描重建的三维数据而设计的，固定设备与患者脑部完美贴合，克服了不同患者脑部轮廓不同的问题，可以适应任何脑出血患者，引流管通过穿刺通道能直达血肿中心，提高了穿刺定位的准确率，增加了穿刺引流手术的成功率。

A Puncture and Drainage Method for Cerebral Hemorrhage Assisted by 3D Printing Fixer

The invention belongs to the technical field of medical devices, and discloses a puncture and drainage method for intracerebral hemorrhage assisted by a 3D printing fixture. The patient's brain is scanned by an imaging device to obtain image file data packets, the fixed device model is constructed by medical modeling, and the fixed device for assisting intracerebral hemorrhage puncture and drainage is obtained by 3D printing, and the fixed device is fixed in the patient. In the brain of the patient, the drainage tube is punctured along the puncture channel of the fixed device to the brain of the patient, and the hematoma is sucked. Fixed equipment is designed according to the three-dimensional data of patients'brain scanning and reconstruction. Fixed equipment fits perfectly with patients' brain, overcomes the problem of different brain contours of different patients, and can adapt to any patients with cerebral hemorrhage. Drainage tube can directly reach the hematoma center through the puncture channel, which improves the accuracy of puncture positioning and increases the success rate of puncture and drainage operation.

【技术实现步骤摘要】
一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法
本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法。
技术介绍
脑出血是一种常见的神经系统急症，重者危及患者生命，轻者遗留神经功能缺损，该病具有高发病率、高死亡率、高致残率特点。传统的治疗方法多采用常规骨瓣开颅方式，该方法创伤大、费用高，后遗症严重。现在开发出了脑出血微创血肿穿刺术，其具有创伤小、操作简单、见效快、后遗症小的特点，该方法迅速在全国推广，使大量脑出血患者得到及时救治，降低了死亡率和致残率。目前，脑出血微创血肿穿刺术一般借助于CT定位，根据颅内血肿最大层面选择头皮穿刺点、穿刺方向及穿刺深度进行穿刺。临床上单凭经验徒手穿刺，这对于手术医生的技术要求高，即使头皮穿刺点定位准确，但由于头颅外形的不规则性，尤其是置管需要与颅骨形成一定角度时，置管路径、置管的方向及深度常常不能精确控制；穿刺方向很容易出现偏差，导致手术效果欠佳。因此，临床上常需采取血肿穿刺定位装置辅助穿刺，提高手术成功率。目前颅内血肿穿刺一般采用以下几种辅助定向方法增加穿刺的精确度：脑立体定向仪和神经导航系统，脑立体定向仪的手术术前需先戴有创的固定头架，然后在CT室定位扫描后再穿刺置管，虽然手术定位准确，精度高，但手术过程繁琐，时间较长，而临床上大部分脑出血患者，病情危重，意识不清，躁动，不适用于急救病人的治疗。神经导航系统在神经导航下穿刺精度极高，但价格极其昂贵、使用程序繁琐，操作费时，且需较复杂的技术培训等，不能普及应用，不适用于在基层医院推广应用。3D打印技术是当今最热门的材料成型研究方向之一，其是通过影像技术资料的辅助，应用计算机辅助设计技术虚拟出待构建体的三维结构，然后利用相应的材料，逐层创建出实体的一种组织工程学技术。通过获取患者影像学资料，根据脑部血管及血肿位置选定穿刺点，结合3D打印技术制作可精准引导脑出血微创手术用固定设备，固定设备的穿刺通道穿过穿刺点指向血肿，其具有高精度、构建速度快，可实现按需制造等优势因个性化、精准化、远程化等优点，特别适合于医学领域的应用。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的上述问题，本专利技术目的在于提供一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，能够提高脑出血穿刺定位的准确率，增加脑出血穿刺引流手术的成功率。本专利技术所采用的技术方案为：一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，包括以下步骤：步骤S1，利用影像设备对患者脑部进行扫描获取患者脑部影像文件数据包；步骤S2，将步骤S1获取的影像文件数据包导入医学建模软件并获得患者脑部的3D数学模型；步骤S3，在步骤S2获取的3D数学模型上确定血肿的位置和穿刺点，穿刺点与血肿中心之间的穿刺路径避开脑部血管走行部位及功能区；步骤S4，构建固定设备模型，其中固定设备模型的端面密切贴合患者脑部轮廓，并在固定设备模型上构建穿刺通道，穿刺通道与穿刺点和血肿中心处于同一条直线上；步骤S5，获得固定设备模型数据包；步骤S6，将步骤S5获取的固定设备模型数据包导入3D打印机中进行打印，获得用于辅助脑出血穿刺引流的固定设备；步骤S7，在患者脑部沿着穿刺路径钻出骨孔通道，将步骤S6获取的固定设备固定在患者脑部，使固定设备的穿刺通道与骨孔通道处于同一条直线上；步骤S8，将引流管沿着固定设备的穿刺通道向患者脑部穿刺，抽吸血肿。作为优选方式，步骤S1具体为：对人体进行扫描时，按照平行于标准OM线向足侧作为基准线向头顶进行螺旋扫描，扫描完成后将主机中的图像再次按照更薄层厚进行数据重建，得到薄层DICOM格式的影像文件数据包。作为优选方式，步骤S1中所述影像设备为CT或MRI。作为优选方式，步骤S2中所述医学建模软件为Mimics、3DSlicer或者Arigin3D。作为优选方式，步骤S6具体为：将固定设备模型数据包导入到FDM型3D打印机专用切片软件中进行切片，转化为3D打印机可以读取打印的G格式文件，将G格式文件拷贝到SD卡中，插入到3D打印机进行打印。作为优选方式，步骤S6中以聚乳酸或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物作为3D打印的原料。作为优选方式，所述穿刺通道为圆柱形，穿刺通道的直径为2mm-6mm。作为优选方式，所述固定设备的穿刺通道与患者脑部的骨孔通道采用光学的方式进行匹配。本专利技术的有益效果为：1、本专利技术提供了一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，使用影像设备对患者脑部进行扫描获取影像文件数据包，通过医学建模构建固定设备模型，再通过3D打印的方式获得用于辅助脑出血穿刺引流的固定设备，将固定设备固定在患者脑部，将引流管沿着固定设备的穿刺通道向患者脑部穿刺，抽吸血肿。固定设备是完全根据患者脑部扫描重建的三维数据而设计的，固定设备与患者脑部完美贴合，克服了不同患者脑部轮廓不同的问题，可以适应任何脑出血患者，引流管通过穿刺通道能直达血肿中心，提高了穿刺定位的准确率，增加了穿刺引流手术的成功率。2、本专利技术提供了一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，获取患者脑部影像文件数据包时首先对人体进行扫描，按照平行于标准OM线向足侧作为基准线向头顶进行螺旋扫描，扫描完成后将主机中的图像再次按照更薄层厚进行数据重建，得到薄层DICOM格式的影像文件数据包。螺旋扫描成像为断层图像，所显示的组织结构与病变的影像彼此之间没有重叠，可以明显提高病变的检出率。3、本专利技术提供了一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，固定设备的穿刺通道与患者脑部的骨孔通道采用光学的方式进行匹配，保证穿刺通道与骨孔通道处于同一条直线上，确保穿刺手术的安全性。具体实施方式实施例1本实施例提供了一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，包括以下步骤：步骤S1，利用影像设备对患者脑部进行扫描获取患者脑部影像文件数据包，所述影像设备为CT或MRI。CT即电子计算机断层扫描，它是用X射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X射线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵，数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素，并按矩阵排列，即构成CT图像。所以，CT图像是重建图像。每个体素的X射线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。CT的工作程序是这样的：它根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同，应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量，然后将测量所获取的数据输入电子计算机，电子计算机对数据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。MRI即磁共振成像，它是根据在强磁场中放射波和氢核的相互作用而获得的。磁共振成像是断层成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。磁共振成像技术与其它断层成像技术(如CT)有一些共同点，比如它们都可以显示某种物理量(如密度)在空间中的分布；同时也有它自身的特色，磁共振成像可以得到任何方向的断层图像，三维体图像，甚至可以得到空间－波谱分布的四维图像。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，利用影像设备对患者脑部进行扫描获取患者脑部影像文件数据包；步骤S2，将步骤S1获取的影像文件数据包导入医学建模软件并获得患者脑部的3D数学模型；步骤S3，在步骤S2获取的3D数学模型上确定血肿的位置和穿刺点，穿刺点与血肿中心之间的穿刺路径避开脑部血管走行部位及功能区；步骤S4，构建固定设备模型，其中固定设备模型的端面密切贴合患者脑部轮廓，并在固定设备模型上构建穿刺通道，穿刺通道与穿刺点和血肿中心处于同一条直线上；步骤S5，获得固定设备模型数据包；步骤S6，将步骤S5获取的固定设备模型数据包导入3D打印机中进行打印，获得用于辅助脑出血穿刺引流的固定设备；步骤S7，在患者脑部沿着穿刺路径钻出骨孔通道，将步骤S6获取的固定设备固定在患者脑部，使固定设备的穿刺通道与骨孔通道处于同一条直线上；步骤S8，将引流管沿着固定设备的穿刺通道向患者脑部穿刺，抽吸血肿。

【技术特征摘要】
1.一种利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，利用影像设备对患者脑部进行扫描获取患者脑部影像文件数据包；步骤S2，将步骤S1获取的影像文件数据包导入医学建模软件并获得患者脑部的3D数学模型；步骤S3，在步骤S2获取的3D数学模型上确定血肿的位置和穿刺点，穿刺点与血肿中心之间的穿刺路径避开脑部血管走行部位及功能区；步骤S4，构建固定设备模型，其中固定设备模型的端面密切贴合患者脑部轮廓，并在固定设备模型上构建穿刺通道，穿刺通道与穿刺点和血肿中心处于同一条直线上；步骤S5，获得固定设备模型数据包；步骤S6，将步骤S5获取的固定设备模型数据包导入3D打印机中进行打印，获得用于辅助脑出血穿刺引流的固定设备；步骤S7，在患者脑部沿着穿刺路径钻出骨孔通道，将步骤S6获取的固定设备固定在患者脑部，使固定设备的穿刺通道与骨孔通道处于同一条直线上；步骤S8，将引流管沿着固定设备的穿刺通道向患者脑部穿刺，抽吸血肿。2.根据权利要求1所述的利用3D打印固定设备辅助脑出血穿刺引流方法，其特征在于，步骤S1具体为：对人体进行扫描时，按照平行于标准OM线向足侧作为基准线向头顶进行螺旋扫描，扫描完成后将主机中的图...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍建林，曲飞寰，张翔，于晶，朴翔宇，周军，吴昊，范鸿禹，朱瑞萍，
申请(专利权)人：成都真实维度科技有限公司，大连大学附属中山医院，
类型：发明
国别省市：四川,51