一种基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置及方法，该适配装置用于将立体定向头架、立体定向头弓与猕猴颅骨刚性连接和穿刺，包括头架适配装置、穿刺套管和穿刺引导套管组件，所述头架适配装置包括T型钛钉、连接基座、连接横梁、二延伸臂、二连接立柱。本发明专利技术头架适配装置中连接横梁、延伸臂、连接立柱与立体定向头架连接后可根据实际操作进行位置调整，便于后续手术操作，为不同猕猴颅骨大小、形状差异、不同颅骨连接基座安装位置的颅内植入电极提供了较大的自由度，易于理解操作并提高了工作效率，结构简单，便于实施。实施。实施。

【技术实现步骤摘要】
一种基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置及方法


[0001]本专利技术属于医学设备
，具体涉及一种基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置及方法。

技术介绍

[0002]非人灵长类猕猴是研究人类高级认知功能的重要实验模式动物，而猕猴脑深部结构精准定位打药、电生理记录、电刺激等研究神经环路的主要研究手段，极大地依赖于大动物脑深部核团精准定位植入技术。当前采用的商品化大动物脑深部核团立体定向装置在脑深部核团定位植入操作过程中存在一些不足，主要包括：仅能在垂直方向上保证相对精准地植入、定位装置与猕猴颅骨缺少稳固的刚性固定，扫描核磁前后固定等需要二次安装的操作易导致位置偏差、立体定向装置植入套件可移动范围有限，一些特定的部位不能实现电极植入等。
[0003]针对上述大动物脑深部核团立体定向装置存在的不足，专利技术人结合临床立体定向手术经验，发现基于人用立体定向头架Leksell Frame G的立体定向系统，具有可多角度精准植入、与颅骨刚性固定、可移动范围广等优势，可很好地弥补上述商品化猕猴脑深部核团立体定向装置的不足。
[0004]非人灵长类猕猴的颅骨大小仅相当于人颅骨的四分之一，猕猴与人颅骨之间的大小差异导致Leksell Frame G立体定向头架的颅骨固定组件不能很好地固定于猕猴颅骨，成为Leksell Frame G立体定向系统不能应用于猕猴等大动物脑深部核团精准定位植入的主要技术问题。针对此技术问题，本专利技术依托于人用立体定向头架Leksell Frame G，设计了一套可构建猕猴颅骨与Leksell Frame G刚性连接的适配装置，使Leksell Frame G立体定向头架可与猕猴颅骨刚性固定，有效连接人用立体定向头架与猕猴颅骨，并结合猕猴颅脑尺寸，特制出了一套与之匹配的猕猴版电极植入辅助手术器械，系统实现了猕猴基于人用立体定向头架Leksell Frame G立体定向系统的脑深部核团的精准、安全、微创定向植入。
[0005]针对脑深部核团精准定位植入这一操作，目前主要通过两种技术方案实行，
①
基于大动物立体定位仪的，用于猕猴脑深部核团定位打药、电生理记录、电刺激等神经环路研究的脑深部核团精准定位技术；
②
基于人用Leksell Frame G立体定向头架的立体定向系统，用于临床开展脑深部核团电刺激电极植入与病理取样的技术脑深部核团精准定位技术。具体技术实现背景分别如下介绍：
[0006]1.基于大动物立体定位仪的脑深部核团精准定位植入方案：
[0007]大动物立体定位仪的脑深部核团定位方法主要基于双侧眼棒、双侧耳棒、牙棒，将麻醉动物稳固固定于立体定位仪，通过手术在颅骨表面安置标记，随后拆下立体定位仪，通过影像学辅助确定脑深部待植入部位与颅骨表面标记的相对位置，将麻醉动物再次用与先前相同的方式固定于立体定位仪后，根据获取的相对位置水平移动进针装置，于目的靶点
上方垂直钻孔进针，实现脑深部核团定位植入。该脑深部核团定位植入方案除了不能实现深部核团的斜向植入外，由于需要前后两次固定于立体定位仪、脑深部核团需要通过计算相对位置获取进针参数等原因，大动物立体定位仪用于脑深部核团定位不仅操作繁琐，还存在较大的系统和随机误差。
[0008]2.基于人用立体定向装置的临床脑深部核团精准定位植入方案：
[0009]人用立体定向头架装置的临床脑深部核团精准定位植入方案，指通过影像学定位和立体定向装置引导，将微电极等置入颅内的特定靶点，治疗中枢神经系统病症或钳取病理样本的神经外科手术。目前国内外人用立体定向装置，均为弓型定位仪，原理为球心法。使用步骤为：首先，通过四枚长钉刺穿头皮卡于颅骨之上，将立体定向头架刚性固定于颅骨，以立体定向头架作为影像定位的参照标记，将大脑置于一个三维空间，测量出目标靶点的笛卡尔坐标(X，Y，Z)。其次，通过调节立体定向仪上的X，Y，Z臂，使定向仪上弧形弓的圆心与目标靶点重合。最后，按照调整好的X，Y，Z坐标，将弓型定向仪安装在框架上，从弧形弓上任一点，以与弧形切线呈垂直的方向置入电极，均可通过预定球心，完成目标靶点的电极埋置术。该定位系统有着准确、简便的优势。尽管存在上述优势，但由于猕猴的颅骨尺寸较小(仅相当于人体颅骨的1/4左右)、且颅骨较薄，用于将立体定向头架刚性固定于颅骨的长钉，不仅长度不能满足刺穿猕猴头皮卡于颅骨的需求，进钉过程中也易于刺穿颅骨，伤及颅内组织。如何能够牢固、安全地将人用立体定向头架固定于猕猴等实验大动物的颅骨，对于实现猕猴脑深部核团的精准定位定向植入具有重要意义。但目前还没有相应的装置可辅助实现猕猴颅骨与人用立体定向头架牢固、安全地连接。

技术实现思路

[0010]为解决现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置及方法。
[0011]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：
[0012]本专利技术提供一种基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置，用于将立体定向头架、立体定向头弓与猕猴颅骨刚性连接和穿刺，包括头架适配装置、穿刺套管和穿刺引导套管组件，所述头架适配装置包括T型钛钉、连接基座、连接横梁、二延伸臂、二连接立柱，所述T型钛钉用于锚定于猕猴枕部颅骨上，所述T型钛钉的表面涂抹覆盖有牙科水泥，所述连接基座嵌入式固定于牙科水泥上，所述连接横梁底部的斜坡部与连接基座通过螺栓连接，所述连接横梁两端的卡槽分别与二延伸臂通过螺栓连接，所述延伸臂长度方向一端的楔形连接部与连接立柱的顶部通过螺栓连接，所述连接立柱与立体定向头架的内侧通过螺栓连接；所述穿刺套管由上至下贯穿穿设于引导套管组件中，所述引导套管组件设置于立体定向头弓的头弓滑块上。
[0013]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述T型钛钉包括方体结构和圆柱体结构，所述方体结构一体设置于圆柱体结构轴心方向的一端。
[0014]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述连接基座包括一体设置的第一基座体和第二基座体，所述第一基座体和第二基座体为具有设定长宽高的方体结构，所述第一基座体的长度、宽度、高度尺寸小于第二基座体的尺寸，所述第一基座体和第二基座体上贯穿设有二基座连接孔。
[0015]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述连接横梁包括一体设置的水平横梁体、竖直横梁体和斜坡部，所述水平横梁体长度方向两端的下表面上分别设有卡槽，所述卡槽的槽底设有横梁连接孔，所述竖直横梁体垂直设置于水平横梁体的下表面上，所述斜坡部为具体设定长宽高的方体结构，所述斜坡部的任一侧面与竖直横梁体倾斜设定夹角设置，所述斜坡部上设有二斜坡连接孔，所述斜坡部上的斜坡连接孔35与连接基座的基座连接孔通过螺栓连接。
[0016]作为本专利技术的一种优选技术方案，所述延伸臂包括一体设置的延伸臂体和楔形连接部，所述延伸臂体上且沿其长度方向设有至少一个第二延伸臂连接孔，所述楔形连接部设置于延伸臂体长度方向的一侧，所述楔形连接部上设有第一延伸臂连接孔；所述楔形连接部卡设于连接横梁两端的卡槽中且将二者本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置，用于将立体定向头架、立体定向头弓与猕猴颅骨刚性连接和穿刺，其特征在于，包括头架适配装置、穿刺套管和穿刺引导套管组件，所述头架适配装置包括T型钛钉、连接基座、连接横梁、二延伸臂、二连接立柱，所述T型钛钉用于锚定于猕猴枕部颅骨上，所述T型钛钉的表面涂抹覆盖有牙科水泥，所述连接基座嵌入式固定于牙科水泥上，所述连接横梁底部的斜坡部与连接基座通过螺栓连接，所述连接横梁两端的卡槽分别与二延伸臂通过螺栓连接，所述延伸臂长度方向一端的楔形连接部与连接立柱的顶部通过螺栓连接，所述连接立柱与立体定向头架的内侧通过螺栓连接；所述穿刺套管由上至下贯穿穿设于引导套管组件中，所述引导套管组件设置于立体定向头弓的头弓滑块上。2.根据权利要求1所述的基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置，其特征在于，所述T型钛钉包括方体结构和圆柱体结构，所述方体结构一体设置于圆柱体结构轴心方向的一端。3.根据权利要求1所述的基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置，其特征在于，所述连接基座包括一体设置的第一基座体和第二基座体，所述第一基座体和第二基座体为具有设定长宽高的方体结构，所述第一基座体的长度、宽度、高度尺寸小于第二基座体的尺寸，所述第一基座体和第二基座体上贯穿设有二基座连接孔。4.根据权利要求1所述的基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置，其特征在于，所述连接横梁包括一体设置的水平横梁体、竖直横梁体和斜坡部，所述水平横梁体长度方向两端的下表面上分别设有卡槽，所述卡槽的槽底设有横梁连接孔，所述竖直横梁体垂直设置于水平横梁体的下表面上，所述斜坡部为具体设定长宽高的方体结构，所述斜坡部的任一侧面与竖直横梁体倾斜设定夹角设置，所述斜坡部上设有二斜坡连接孔，所述斜坡部上的斜坡连接孔35与连接基座的基座连接孔通过螺栓连接。5.根据权利要求1所述的基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置，其特征在于，所述延伸臂包括一体设置的延伸臂体和楔形连接部，所述延伸臂体上且沿其长度方向设有至少一个第二延伸臂连接孔，所述楔形连接部设置于延伸臂体长度方向的一侧，所述楔形连接部上设有第一延伸臂连接孔；所述楔形连接部卡设于连接横梁两端的卡槽中且将二者上开设的第一延伸臂连接孔与横梁连接孔通过螺栓连接。6.根据权利要求1所述的基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置，其特征在于，所述连接立柱长度方向的两侧设有楔形连接柱，所述连接立柱的顶部且位于二楔形连接柱之间设有立柱顶部凹槽，所述立柱顶部凹槽的槽底设有立柱顶部连接孔，所述楔形连接柱长度方向的外侧表面上设有立柱连接凹槽，所述立柱连接凹槽的一侧侧壁上设有立柱连接孔。7.根据权利要求1所述的基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置，其特征在于，所述穿刺套管包括一体设置的限位柱和穿刺针管，所述穿刺引导套管组件包括上引导柱和下引导柱。8.根据权利要求1所述的基于立体定向头架的猕猴脑深部核团电极植入适配装置，其特征在于，所述立体定向头架的内侧表面上且位于靠近脑后侧位置对称设有楔形头架凹槽，所述立体定向头架的上表面上且位于楔形头架凹槽的前侧设有头架...

【专利技术属性】
技术研发人员：马硕，姜建，李殿友，
申请(专利权)人：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心，
类型：发明
国别省市：