[实用新型]一种基于3D打印个性化的颅脑粒子植入导向系统

说明书

本实用新型涉及一种基于3D打印个性化的颅脑粒子植入导向系统，包括头部固定真空垫、粒子植入计划软件、个性化颅骨打孔模板、个性化粒子植入穿刺模板、模板制作和打印软件、3D打印机。本实用新型颅骨打孔模板与粒子植入穿刺模板配套使用，使每根粒子植入针体交叉点在颅骨打孔处，穿刺针顺利通过颅骨，模板的粒子植入针柱可以精确引导穿刺针的穿刺方向，避开血管和重要中枢神经，精准穿刺到病灶，减小手术难度，缩短手术时间，降低手术风险。

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，特别提供了一种基于3D打印个性化的颅脑粒子植入导向系统。

背景技术

随着肿瘤发病率的不断增长，医疗技术的不断提高，肿瘤治疗的方法越来越多，由于放射性粒子植入损伤小，副作用低，疗效显著，所以在临床中得到了广泛应用。传统的徒手穿刺技术要求高，要依赖医生的专业素质和操作经验，手术精确度低，无法实现预计效果。随着医学的发展，出现了粒子植入用导板，用于非颅脑部位，该方法虽明显提高了手术的精确度，但颅脑恶性肿瘤部位特殊，属于人体中枢神经系统，神经、血管丰富，并且有颅骨的遮挡，不同于其他部位，一直是粒子植入的难点，目前各种植入模板无法完成颅脑粒子植入。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种基于3D打印个性化的颅脑粒子植入导向系统。通过个性化颅骨打孔模板和与之配套的个性化粒子植入穿刺模板的引导可有效的避开颅脑血管和重要神经中枢。有效的控制手术风险，极大的降低了手术难度，对此项技术的推广起到了重要作用，给颅脑恶性肿瘤患者带来了福音。

本实用新型采用的技术方案为：一种基于3D打印个性化的颅脑粒子植入导向系统，包括头部固定真空垫、粒子植入计划软件、个性化颅骨打孔模板、与打孔模板配套的个性化粒子植入穿刺模板、模板制作和打印软件、3D打印机。

病人术前扫描颅脑增强CT，手术体位躺于扫描床上，应用头颅固定真空垫固定头部并在体表手术区域贴定位标记铅点，并在铅点对应的皮肤出用记号笔标记。

进一步地，将扫描的增强CT图像导入到粒子植入计划软件，根据肿瘤位置、大小、病理类型避开血管、重要神经中枢选择最佳穿刺路径，为了减少颅骨打孔次数，降低风险，每根植入针均相交于颅骨，根据处方剂量设置粒子数和粒子在肿瘤内的分布。

进一步地，将扫描的CT图像导入医学建模软件，根据颅脑表面皮肤外扩3-5mm重建出个性化模板基板，将粒子植入计划软件中模拟的每根穿刺针空间坐标输入到3D建模软件中，根据术中所使用的穿刺针类型在基板上设计出合适高度、外径的粒子植入针柱，可覆盖所有穿刺针路径，并根据穿刺针的走行和内径在针柱中设计出合适的穿刺针孔。根据扫描CT时放置的铅点位置对应的模板基板处做出定位标记孔。并绕开穿刺柱和定位孔的位置，还设置有若干轻量化通孔，生成与个性化打孔模板配套的粒子植入穿刺模板。

进一步地，根据穿刺针在颅骨的交叉点对应的模板基板处设计出颅骨打孔引导柱，引导柱内径根据术中所使用的骨钻外径设置，根据扫描CT时放置的铅点位置对应的模板基板处做出定位标记孔。并绕开穿刺柱和定位孔设置的位置，还设置有若干轻量化通孔，生成个性化颅骨打孔模板。

该穿刺模板可通过3D打印机打印，目前熔融沉积制造(FDM)技术已比较成熟，用于打印该模板，成本较低，但表面粗糙，更优先于光固化成型法(StereoLithography,SL或SLA)可以精确快速打印出模板，与FDM技术相比针道尺寸更准确，但成本较高。

本实用新型旨在提供一种基于3D打印个性化的颅脑粒子植入导向系统，可以提前制定手术方案，精确计算肿瘤所受剂量，术前模拟手术，避开血管和颅脑神经的功能部位，设计出穿刺针道；术中模板可以精确引导穿刺针的穿刺方向，既能降低手术风险，减小手术难度又可以按照术前计划精准植入粒子，保证疗效。达到精准治疗肿瘤的目的。

附图说明

图1个性化粒子植入穿刺模板使用示意图；