CN111282167A - 一种穿刺引导拼接单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种穿刺引导拼接单元，其结构包括第一单元体与第二单元体，第一单元体与第二单元体拼接成一个完整的拼接单元，拼接单元为长方体，在拼接单元的三个表面上分别设有固定凸起，三个固定凸起所在表面分别相互邻接，在拼接单元的另外三个表面上分别设有固定凹槽，在拼接单元上开有从底面贯穿至顶面的引导孔，引导孔位于第一单元体与第二单元体的拼接面上。本发明可组合成任意大小平面模板使用，各针道方向可调，具备可调角度模板功能。可个体化设计模板大小、形状及穿刺针角度，能同时引导共面针道和非共面针道，手术中可根据实际情况调整每一根穿刺针的角度，手术时可现场设计、组装并修改模板，比3D打印模板更灵活。

Description

一种穿刺引导拼接单元

技术领域

本发明涉及一种穿刺引导装置，具体地说是一种穿刺引导拼接单元。

背景技术

肿瘤治疗已经进入以针穿刺为主的微创治疗时代。针式手术如穿刺活检、消融、氩氦刀、纳米刀、粒子植入等均需要精准穿刺到肿瘤内部，然后进行治疗。精准的穿刺是针式手术的关键。目前现有多种穿刺引导装置，比如平面引导模板、可调角度引导模板、3D打印个体化引导模板等。均能部分满足穿刺引导的要求，但是各种模板有各自的优缺点，暂时不能互相取代。

平面模板优点为应用简单易学，缺点为所有针道必须平行，在多针穿刺时部分肿瘤难以穿刺到位，所用针道也比较多。

可调角度模板在平面模板基础上有较大改进，每一排针道之间角度不必平行，而且单个针道引导孔可在手术时拆卸下来，方便了手术中调整针道方向。但仍然在一定程度上限制了针道的调整，每一排针方向必须一致，且不能穿刺非共面针道。

3D打印个体化引导模板完全根据患者的肿瘤位置、危及器官及体表轮廓设计，每一根针道均可自由设计，互相完全不必平行，既能穿刺共面针道又能穿刺非共面针道，但是由于其需要个体化设计，每块模板只能应用在特定的病人，一次性使用，而且必须在手术前至少一天设计并制作。一旦制作完成，手术必须按照设计进行，术中手术方案调整困难。遇到突发情况可能导致模板不能应用。

目前没有一种装置能同时满足以上三种模板的优点，同时无其缺点。

发明内容

本发明的目的就是提供一种穿刺引导拼接单元，以解决现有的穿刺模板不能方便的调整针道、使用不灵活的问题。

本发明是这样实现的：一种穿刺引导拼接单元，包括第一单元体与第二单元体，所述第一单元体与所述第二单元体拼接成一个完整的拼接单元，所述拼接单元为长方体，在所述拼接单元的三个表面上分别设有固定凸起，三个所述固定凸起所在表面分别相互邻接，在所述拼接单元的另外三个表面上分别设有固定凹槽，在所述拼接单元上开有从底面贯穿至顶面的引导孔，所述引导孔位于所述第一单元体与所述第二单元体的拼接面上。

所述引导孔由位于所述第一单元体的拼接面上的第一引导槽和位于第二单元体的拼接面上的第二引导槽对合而成。

所述引导孔与所述拼接单元的底面的垂线呈-45°到45 °夹角，共有若干组所述拼接单元，每组拼接单元的引导孔与底面垂线的夹角都从-45°到45 °逐渐变化，变化幅度为0.5°到2°之间。

在所述第一单元体的拼接面上与第二单元体的拼接面上分别设有插接槽或插接凸起，所述插接槽与所述插接凸起都为长条状，所述插接凸起插接在所述插接槽内将所述第一单元体与所述第二单元体连接在一起。

所述固定凸起为凸出的扁球形，所述固定凹槽为内凹的扁球形，一个拼接单元上的固定凸起与另一个拼接单元上的固定凹槽通过卡接固定在一起。

所述拼接单元为立方体。

所述拼接单元各个边的边长都为1cm。

引导孔与拼接单元底面垂线的夹角通过两种方式实现：

第一种，所述第一单元体与所述第二单元体的拼接面垂直于所述拼接单元的底面，所述引导孔与拼接面的中心线之间呈-45°到45 °夹角。

第二种，所述第一单元体与所述第二单元体的拼接面和所述拼接单元的底面之间呈-45°到45 °夹角，所述引导孔在拼接面的中心线上。

本发明是穿刺引导模板的拼接单元，其本身为体积很小的单元体，通过拼接可以拼接为平板模板、可调角度模板以及个体化模板，本发明整合了现有所有引导装置的设计及应用理念，一种装置多种功能。将拼接单元单平面组合即可成为传统的平面模板，可用组装的拼接单元多少来控制模板的大小及厚度。相比于固定大小的平面模板使用起来更方便。本装置组装成平面模板后每一个引导位置均可选用具有不同角度引导孔的拼接单元，而且每个拼接单元都可以调整方向，这就具备了可调角度模板的作用。组装起来的多个平面可以以不同的角度组装在一起，实现一块大的模板上有几个平面，最大限度满足个体化布针的要求。同时，拼接单元除了在左右方向上调整方向，还可以在头脚方向上调整方向，实现非共面穿刺任务。另外，当术中穿刺针方向需要较大调整时，可以将拼接单元拆开，使第一单元体与第二单元体分开，从而将引导孔分成两个部分，解放植入针，更换拼接单元，从而大角度调整。相比于3D打印模板，本模板也可根据患者情况个体化设计，然后将单元组装成所需要的模板形状。手术后各单元可以消毒后重新组装成其他形状模板继续应用，极大的减少了医疗资源的浪费。

本专利优点：1.可组合成任意大小平面模板使用。2.各针道方向可调，具备可调角度模板功能。3.可个体化设计模板大小、形状及穿刺针角度，能同时引导共面针道和非共面针道，具备3D打印模板部分功能。4.手术中可根据实际情况调整每一根穿刺针的角度。5.每一针的针道引导孔单元可拆卸。6.手术时可现场设计、组装并修改模板，比3D打印模板更灵活。

附图说明

图1是本发明第一种结构的示意图。

图2是图1拆开后的示意图。

图3是本发明第二种结构的示意图。

图4是本发明拼接为平板模板的示意图。

图5是本发明拼接为可调角度模板的示意图。

图6是本发明拼接为个体化模板的示意图。

图中：1、拼接单元；2、第一单元体；3、第二单元体；4、固定凸起；5、固定凹槽；6、引导孔；7、第一引导槽；8、第二引导槽；9、插接槽；10、插接凸起；11、平面模板；12、可调角度模板；13、个体化模板。

具体实施方式

如图1、图2及图3所示，本发明包括第一单元体2与第二单元体3，第一单元体2与第二单元体3拼接成一个完整的拼接单元1，拼接单元1为长方体，在拼接单元1的三个表面上分别设有固定凸起4，三个固定凸起4所在表面分别相互邻接，在拼接单元1的另外三个表面上分别设有固定凹槽5，在拼接单元1上开有从底面贯穿至顶面的引导孔6，引导孔6位于第一单元体2与第二单元体3的拼接面上。

引导孔6位于第一单元体2与第二单元体3的拼接面上，由第一单元体2与第二单元体3对合后形成。在第一单元体2上开有第一引导槽7，在第二单元体3上开有第二引导槽8，两个引导槽的位置相互对应，第一引导槽7与第二引导槽8对合后形成引导孔6。

引导孔6具有不同的直径和角度，以适用于不同的穿刺针以及对不同角度的穿刺要求。引导孔6与拼接单元1的底面的垂线呈-45°到45 °夹角。共有若干组拼接单元1，每组拼接单元1的引导孔6与底面垂线的夹角都从-45°到45 °逐渐变化，变化幅度为0.5°到2°之间，对于比较精密的场合，可以从-45°到45 °之间每隔0.5°设置一个角度，对于不需要很精密的场合，可以每隔1°甚至2°设置一个角度。手术中可根据术前计划设计的针道角度或根据术中实际情况在不同的位置设置具有相应角度引导孔的拼接单元1。

在第一单元体2的拼接面上与第二单元体3的拼接面上分别设有插接槽9或插接凸起10，插接槽9与插接凸起10都为长条状，插接槽9或插接凸起10位于引导孔6的两侧，插接凸起10插接在插接槽9内将第一单元体2与第二单元体3连接在一起。连接槽的截面和连接凸起的截面可以为圆形的一部分、椭圆形的一部分、梯形或燕尾形，整个连接槽与连接凸起可以为上端小下端大的渐变形状，便于第一单元体2与第二单元体3的拆分。

固定凸起4为凸出的扁球形，固定凹槽5为内凹的扁球形，一个拼接单元1上的固定凸起4与另一个拼接单元1上的固定凹槽5通过卡接固定在一起。固定凸起4和固定凹槽5也可以为其他形状的，只要在施加一定的力时固定凸起4能够卡入固定凹槽5内，且当施加相反的力时固定凸起4能够从凹槽内脱出。同时固定凹槽5与固定凸起4需为沿轴线对称的形状，且固定凹槽5与固定凸起4位于平面的中心位置，相邻的两个拼接单元1能够绕固定凹槽5与固定凸起4的轴线相对旋转。

引导孔6与拼接单元1底面垂线的夹角通过两种方式实现：

第一种，如图1与图2所示，第一单元体2与第二单元体3的拼接面垂直于拼接单元1的底面，引导孔6与拼接面的中心线之间呈-45°到45 °夹角。这样第一单元体2与第二单元体3都为长方体，引导孔6的角度在拼接面上变化，但由于还要在拼接面上设有插接凸起10和插接槽9，当拼接面宽度不够宽时，可能会导致插接凸起10或插接槽9与倾斜的引导孔6之间发生干涉。

第二种，如图3所示，第一单元体2与第二单元体3的拼接面和拼接单元1的底面之间呈-45°到45 °夹角，引导孔6在拼接面的中心线上。这样引导孔6的角度通过拼接面本身的角度来实现。插接凸起10和插接槽9的长度方向与引导孔6的方向相同，由于引导孔6与插接凸起10或插接槽9是平行的，不会发生干涉，而拼接面可以为与底面呈-45°到45 °之间的任一角度。

一般将拼接单元1制作为立方体，拼接面刚好能够与拼接单元1的底面之间呈-45°到45 °的夹角，由于拼接单元1各个棱长都相同，在模板的一些位置上，将拼接单元1旋转90°后仍然能够拼接到模板上，实现引导孔6角度的灵活调节。其中，拼接单元1各个边的边长一般为1cm。

如图4所示，将拼接单元1依次相连组成多个长度相同的单元条，并将多个单元条并列连接在一起组成平面模板11，所有拼接单元1的引导孔6都是从平面模板11的底面指向平面模板11的顶面。如果单层的平面模板11比较薄，可以在单层的平面模板11上叠加一层或多层平面模板11。组成所需的平面模板11后，在平面模板11的四周及两面安装上固定框或固定条，对平面模板11进行加固。由本发明制作而成的平面能实现现有平面模板11的功能，在平面模板11制作完成后连接市面上在售的模板引导支架即可。

如图5所示，将拼接单元1依次连接组成多个单元条，然后在相邻两个单元条之间每隔一个拼接单元1安装一个引导单元，从而组装成可调角度模板12，在可调角度模板12中，由很多拼接单元1只有两个相对的面与其它拼接单元1相连接，这样的拼接单元1能够绕参与连接的连接凸起或连接凹槽的轴线旋转，从而实现角度的调节。可调角度模板12的角度调节功能还可以与拼接单元1本身的角度调节功能相结合，比如：某个位置的拼接单元1其左右两面与其他的拼接单元1相连接，这样该拼接单元1只能够前后方向的旋转，实现引导孔6前后方向的调节，但同时该拼接单元1的引导孔6本身在左右方向上具有一定的角度，更换不同的拼接单元1能够实现左右方向调节引导孔6的角度，这样就能够得到任一角度的引导孔6，从而满足穿刺时对不同穿刺角度的要求。手术中如果需要调节某个穿刺针的方向，先看旋转对应的拼接单元1能够实现，如果旋转拼接单元1不能实现，将该拼接单元1拆下，解放穿刺针，更换拼接单元1并调整引导孔6的角度。

如图6所示，个体化模板13一般会具有几个不同方向的平面，先使用拼接单元1拼接的单元条或平面模板11，将各个单元条或拼接模板按照所需的角度组装在一起，旋转可旋转的拼接单元1，调整各个引导孔6的方向，从而实现个性化的需求。对于更复杂的个体化模板13，可以先通过电脑进行模拟建模，计算得出各个拼接单元1的位置以及角度，并根据计算机提供的方案进行组装即可得到所需的个性化模板。

以上各种穿刺引导模板在使用后都可以重复使用，将各拼接单元1拆分下来，进行充分清洁与消毒，在无菌环境下保存，下次使用时便可再次拼接为所需的模板形状继续使用，在满足穿刺手术的需求的同时能够极大的减少医疗资源的浪费。这种拼接单元1具有极大的自由度，能够拼接成很多种形状，能够满足穿刺手术中的各种需求。

Claims (9)

1.一种穿刺引导拼接单元，其特征在于，包括第一单元体与第二单元体，所述第一单元体与所述第二单元体拼接成一个完整的拼接单元，所述拼接单元为长方体，在所述拼接单元的三个表面上分别设有固定凸起，三个所述固定凸起所在表面分别相互邻接，在所述拼接单元的另外三个表面上分别设有固定凹槽，在所述拼接单元上开有从底面贯穿至顶面的引导孔，所述引导孔位于所述第一单元体与所述第二单元体的拼接面上。

2.根据权利要求1所述的穿刺引导拼接单元，其特征在于，所述引导孔由位于所述第一单元体的拼接面上的第一引导槽和位于第二单元体的拼接面上的第二引导槽对合而成。

3.根据权利要求1所述的穿刺引导拼接单元，其特征在于，所述引导孔与所述拼接单元的底面的垂线呈-45°到45 °夹角，共有若干组所述拼接单元，每组拼接单元的引导孔与底面垂线的夹角都从-45°到45 °逐渐变化，变化幅度为0.5°到2°之间。

4.根据权利要求1所述的穿刺引导拼接单元，其特征在于，在所述第一单元体的拼接面上与第二单元体的拼接面上分别设有插接槽或插接凸起，所述插接槽与所述插接凸起都为长条状，所述插接凸起插接在所述插接槽内将所述第一单元体与所述第二单元体连接在一起。

5.根据权利要求1所述的穿刺引导拼接单元，其特征在于，所述固定凸起为凸出的扁球形，所述固定凹槽为内凹的扁球形，一个拼接单元上的固定凸起与另一个拼接单元上的固定凹槽通过卡接固定在一起。

6.根据权利要求1所述的穿刺引导拼接单元，其特征在于，所述拼接单元为立方体。

7.根据权利要求6所述的穿刺引导拼接单元，其特征在于，所述拼接单元各个边的边长都为1cm。

8.根据权利要求3所述的穿刺引导拼接单元，其特征在于，所述第一单元体与所述第二单元体的拼接面垂直于所述拼接单元的底面，所述引导孔与拼接面的中心线之间呈-45°到45 °夹角。

9.根据权利要求3所述的穿刺引导拼接单元，其特征在于，所述第一单元体与所述第二单元体的拼接面和所述拼接单元的底面之间呈-45°到45 °夹角，所述引导孔在拼接面的中心线上。

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