一种神经外科超声导航引流系统技术方案

一种神经外科超声导航引流系统包括引流管、超声探头、主机、显示器、导线、连接管和引流容器构成。所述引流管和超声探头连接在一起，所述主机用于处理超声探头探测的信号，所述显示器用于显示经过主机处理过的图像和数据。本发明专利技术用于神经外科颅骨微创手术，术中可实时显示脑部组织结构和脑积液的分布，修正脑位移图像，监护胶质瘤的供血管路，并引导术中和术后引流。引流。引流。

【技术实现步骤摘要】
一种神经外科超声导航引流系统


[0001]本专利技术涉及神经外科领域，尤其涉及一种神经外科超声导航引流系统。

技术介绍

[0002]随着现代光学技术、电子技术及空间导航技术等诸多技术的不断发展，荧光显微镜、荧光造影、术中CT及MRI、术中超声、电磁神经导航技术等应运而生并被应用于临床，使精确定位、最小创伤及最高切除率的精准神经外科理念更加深入人心。精确定位和术中实时监测是决定手术能否成功的关键。然而，术中CT、术中MRI和荧光造影等对手术室环境、空间及设施要求高，神经导航易受到术中脑组织漂移的影响而出现误差。此外，超声不会对人体造成伤害，也无辐射，可以多次诊治。
[0003] 起声诊断由于仪器的不断更新换代，方法简便，报告迅速，其诊断准确率逐年提高，再临床上已取代了某些传统的诊断方法。其基本原理：超声在人体内传播，由于人体各种组织有声学的特性差异，超声波在两种不同组织界面处产生反射、折射、散射、绕射、衰减以及声源与接收器相对运动产生多普勒频移等物理特性。应用不同类型的超声诊断仪，采用各种扫查方法，接收这些反射、散射信号，显示各种组织及其病变的形态，结合病理学、临床医学，观察、分析、总结不同的反射规律，而对病变部位、性质和功能障碍程度作出诊断。手术进行过程中，由于逐渐加重的脑组织移位，依靠术前定位的传统神经导航系统难以准确定位。脑组织移位也称为影像后脑组织扭曲或脑组织变形。脑组织移位原因很多，例如脑组织肿胀、脑脊液流失、骨瓣去除、硬脑膜打开、脑组织牵拉、病变或脑组织切除、病变囊液释放、脱水剂和麻醉剂使用、机械性通气以及重力影响等。
[0004]患者的手术预后与许多因素有关，在神经外科颅脑手术后，病人大多都要进行放置引流管，引流手术后的血液、积液或是脑脊液等，以减轻脑水肿，可以通过神经外科超声导航引流系统确认血液和积液的位置，确认引流管的锚点，改善病人的术后引流康复进程。
[0005]为了在神经外科手术中定位脑组织位移和改善患者预后，挪威上市了一款超声神经导航系统SomoWand，需要与其它定位器协助才能实现神经外科手术的导航定位功能。西门子的司ACUSON sequoia5 12彩色超声诊断仪一般用于腹部、胸部、心血管等部位的成像，未用于术中和术后引流。
[0006]专利CN112040873A公布了一种超声成像系统，该专利重点是保护了控制面板，和神经外科超声导航引流系统关系不大。专利CN108577968A 公布了一种基于超声波的开颅手术机器人，该专利没有涉及超声波面阵探头、超声成像深度、超声工作模式、超声数据处理方式、超声控制方式、超声成像方式等方面。
[0007]一般的神经外科导航系统用光学或者电磁导航，在神经外科手术中需要和超声仪器配合使用，较为繁琐复杂。有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是开发一种术中术后实时引导定位的神经外科超声导航引流系统，以解决术中术后脑组织位移造成的定位错误问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术开发了一种神经外科超声导航引流系统，集成定位、成像和实时超声引导功能于一体，方便了手术过程中和术后的定位和引流。此外，脑部积液定位和引流管1导航更加方便快捷，提高治疗效果，保护患者安全。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供了一种神经外科超声导航引流系统，神经外科超声导航引流系统包括引流管、超声探头、主机、显示器、导线、连接管和引流容器构成。所述引流管近端底部及侧面置有超声探头，所述主机用于处理超声探头探测的信号，所述显示器用于显示经过主机处理过的图像和数据。所述引流管有导线，引流孔，显影线，引导丝，连接管和引流袋构成，其中导线位于引流管的管壁中，一段连接超声探头，一段延伸到引流管远端并引出管外；引流孔位于引流管近端，显影线位于引流管管壁且方向与引流管管身方向一致，引导丝位于引流管管内且可活动。所述超声探头包括底部的环状相控探头和侧面的凸面阵探头。环状相控探头可在0.5
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10MHz频率范围中调节超声发射频率，超声探头可在普通超声和多普勒脉冲模式的工作模式之间切换。本专利技术用于神经外科手术，术中可实时显示脑部组织结构和脑积液的分布，修正脑位移图像，监护胶质瘤的供血管路，并引导术中和术后引流。
[0010]本专利技术中的神经外科超声导航引流系统具有以下技术效果：1.本专利技术的神经外科超声导航引流系统有微型化的超声探头，可安全方便的进入开口中对颅脑内部组织、病变和血管实时成像；2.本专利技术的神经外科超声导航引流系统，可对引流管进行入路导航。探头在入路时低频工作，超声信号透过空气传播到脑组织和脑积液界面处产生回波，由回波信号确认脑积液并引导引流管进入脑积液中；3.本专利技术中的神经外科超声导航引流系统的底部和侧面的超声探头可以全角度实时成像，在术中或术后实时成像，对比确认脑组织位移后的图像，以解决脑组织位移对手术的影响；4.本专利技术的神经外科超声导航引流系统的引流管的底部由聚乙烯或聚丙烯材料制作，聚乙烯或聚丙烯底部作为超声探头的匹配层，其声阻与组织的声阻差别小，超声波在界面的反射率较小，可以降低信号传播到脑积液中的损耗，提高成像质量。
[0011]以下将结合附图和具体实例对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0012]图1 神经外科超声导航引流系统信号处理示意图。
[0013]图2 神经外科超声导航引流系统引流示意图，包括引流管1、超声探头2、主机3、显示器4、导线5、连接管6和引流袋7。
[0014]图3 超声环状相控探头换能器压电晶体设计图，包括中心圆状压电晶体8、第一级环状压电晶体9、第二级环状压电晶体10和第三级环状压电晶体11。
[0015]图4 在脑组织中超声频率和探测深度以及分辨率大小的关系图。
实施例
[0016]以下结合附图来对本专利技术进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本专利技术，它们不应该理解成对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语仅仅是用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0017]实施例1神经外科超声导航引流系统的引流管1由聚氨酯模压制成，长度为1500mm，直径为8mm，连接管6由乳胶材料挤出制成，长度为2000mm，引流容器7由聚乙烯挤出制成容量为200ml手雷式容器。超声探头2由低声阻的聚丙烯材料注塑制成超声探头2外壳，依次把压电晶体8
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11上下面放上电极然后装到柔性印刷电路板上之后胶合到外壳中、再放入吸音材料，最后连接导线5后组装到引流管1上，并引出导线5。
[0018]在神经外科颅脑微创手术中，准备阶段需要预先连接好神经外科超声导航引流系统的引流管1、超声探头2、主机3、显示器4、导线5、连接管6和引流容器7各部分组件。
[0019]通过引导丝将引流管1送入图2中颅骨微创手术开口中，进入超声引导阶段。在此阶段中，超声探头2的超声信号通过空气传到脑中，由于频率越高的超声信号在空气中衰减越快，调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种神经外科超声导航引流系统，其特征在于：包括引流管、超声探头、主机、显示器、导线、连接管和引流容器。2.根据权利要求1所述的引流管，其特征在于，所述引流管有配合使用的引导丝，引流管由硅橡胶或聚氨酯材料制作，引流管上有引流孔、刻度和导线通道，管身长度为200
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1500mm，直径在2
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8mm范围内，引流孔在引流管管身的近端处，在近端30mm内有3对直径为1mm的圆孔，刻度在近端前100mm后每间隔50mm位置处，导线通道预留在引流管管壁中。3.根据权利要求1所述的超声探头，其特征在于，所述超声探头由匹配层、电极、压电晶体、柔性印刷电路板的吸音材料构成，其中匹配层由聚乙烯或聚丙烯材料制作，超声探头由底部的环状相控超声探头和侧面的凸面阵超声探头共同构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海军，周强，王燕，袁坤山，马军，
申请(专利权)人：山东百多安医疗器械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：