[发明专利]结合体位固定装置的经皮导航导板及其制备方法

权利要求书

1.一种结合体位固定装置的经皮导航导板的制备方法，其特征在于，包括：

(1)利用体位固定装置对人体需手术部位进行固定，所述需手术部位与内部病灶和/或靶点相对应并做固定；

(2)在所述需手术部位对应的皮肤表面固定标记物，用于扫描时显影并作为固定经皮导航导板的参照标记，从而最终建立所述经皮导航导板、标记物、所述体位固定装置与人体需手术部位四者之间固定的空间位置关系，为导板的制作和术中使用做准备；

所述固定的空间位置关系指，所述经皮导航导板、标记物、所述体位固定装置与人体需手术部位，四者在扫描过程中的相对位置关系和手术过程中的相对位置关系保持一致；

(3)将被固定于体位固定装置之上且皮肤表面固定有标记物的需手术部位进行扫描，并获取包含所述需手术部位在内的相关人体部位的人体解剖结构及上述三者之间的固定的空间位置关系的数据；

(4)将所述人体解剖结构的数据和空间位置的数据输入计算机，并利用辅助设计软件进行数字化三维重建，获得能准确反映出上述空间位置关系和人体解剖结构的虚拟三维结构；

(5)在所述虚拟三维结构上模拟手术，根据虚拟标记物虚拟到达目标区域靶点的进针和/或进钉的方向和位置，获取从虚拟皮肤表面到达虚拟靶点处的适合的虚拟通道；

(6)应用逆向工程技术在虚拟需手术部位的皮肤表面拟合一块与该表面和标记物紧密贴合的，具有与所述虚拟通道顺延连通的，带有虚拟导向通道的虚拟导板，所述虚拟导向通道包括在虚拟导板内的通道部分和沿虚拟导板的远离虚拟皮肤表面的表面向外伸出形成的细长中空凸棱内的管道通道部分，所述虚拟定位孔与所述虚拟标记物在数量、位置、大小上相适配；所述虚拟导向通道与所述虚拟通道在数量、方向、角度、长度、形状和直径上相适配；所述虚拟导板、虚拟标记物、虚拟体位固定装置、与虚拟需手术部位四者之间的虚拟相对空间位置与上述四者之间的固定的空间位置关系相吻合；

(7)将上述虚拟导板的数据输入3D打印机，3D打印获得具有与所述皮肤表面和标记物紧密贴合的导板，即所述经皮导航导板。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述体位固定装置指体位垫，和/或体膜；

所述体膜指，65-70℃下可软化，常温下可塑形固定的热塑膜；

所述体位垫指，充装有若干柔性球体颗粒的柔性密封袋；人体与所述体位垫紧密接触时，可通过所述柔性密封袋上的自闭式快装接头对柔性密封袋内部进行抽真空，以形成与人体贴合的模子，用于固定人体，减少位移；

所述标记物的一端可粘贴和/或吸附在皮肤或皮肤表面的体膜上，另一端表面由可显影材料制成。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述体位垫可设置成矩形厚垫结构、槽状结构或座椅结构。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述体位垫的至少一侧边缘位置设置有插装位，用于将导板插入其中固定；所述插装位的插口处由可显影材料制成，从而使所述插口处能在所述虚拟三维结构模型中以虚拟插口处体现，以建立虚拟导板、虚拟标记物、虚拟体位固定装置、虚拟需手术部位四者之间的虚拟的所述固定的空间位置关系。

5.根据权利要求1-4任一所述的制备方法，其特征在于，进行步骤(1)时，所述人体的需手术部位应对应或靠近所述体位垫的插装位，体位固定好之后，依次进行所述步骤(2)、(3)，获得包含所述插装位在内的空间位置数据；再进行步骤(4)，构建包含所述插装位的空间位置在内的虚拟三维结构模型；再进行步骤(5)、(6)，所拟合得到的虚拟导板，一端为虚拟手术端，具有所述虚拟定位孔和虚拟导向通道，另一端为虚拟连接端，用于与虚拟三维结构模型中的虚拟插装位相连接；所述虚拟连接端与所述虚拟插装位在大小、厚度、形状上相适配；接着进行步骤(7)，3D打印得到所述经皮导航导板。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

所述扫描指CT扫描、和/或三维重建，和/或MRI扫描；

所述辅助设计软件指Mimics软件；所述数据指DICOM数据；

步骤(2)中，标记物为半球形树脂体，其圆形底面具有粘性；标记物的数量为5-12个；

经过步骤(3)后，所述标记物从需手术部位对应的皮肤表面取下前，需在皮肤上固定标记物的位置做好记号；

在人体与所述体位固定装置接触的边界位置做好记号；

所述3D打印使用的打印材料为医用树脂。