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【发明授权】用于穿刺的辅助定位装置和定位系统_严光能_201910185242.5 

申请/专利权人:严光能

申请日:2019-03-12

公开(公告)日:2024-04-26

公开(公告)号:CN109805990B

主分类号:A61B17/34

分类号:A61B17/34

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.04.26#授权;2019.06.21#实质审查的生效;2019.05.28#公开

摘要:本发明提供一种用于穿刺的辅助定位装置及定位系统,所述辅助定位装置具有分别分布有多个一类定位点和多个二类定位点的第一表面和第二表面,通过采集包括目标点和一类定位点的图像数据,确定一个一类定位点为穿刺点,将目标点和穿刺点的连线延伸至第二表面并通过交点确定一个二类定位点,通过确定的与目标点位于同一直线上的一类定位点和二类定位点,即确定了穿刺点和穿刺角度;所述定位系统包括上述辅助定位装置、医学影像设备以及数据处理装置。本发明提供的用于穿刺的辅助定位装置及定位系统通过在穿刺前确定穿刺点和穿刺角度,可对目标点进行准确定位,提高穿刺的准确性;且可在停止扫描的状态下进行穿刺,提高穿刺过程的安全性。

主权项:1.一种用于穿刺的辅助定位装置,包括主体,所述主体具有相对且为实体的第一表面和第二表面,其特征在于,所述第一表面内分布有利用医学影像设备可定位的多个一类定位点,所述第二表面内分布有多个二类定位点,所述一类定位点和所述二类定位点之间的连线用于确定穿刺角度,其中,在穿刺前,所述辅助定位装置的第一表面贴附于皮肤表面的预设区域,利用医学影像设备采集目标点和所述一类定位点的图像数据,设定一个所述一类定位点为穿刺点,并获得所述穿刺点和所述目标点所确定的直线与所述第二表面交点处的一个二类定位点;所述主体为空腔结构,所述主体的材质为热熔性塑料。

全文数据:用于穿刺的辅助定位装置和定位系统技术领域本发明涉及医疗器械领域,尤其是涉及一种用于穿刺的辅助定位装置和定位系统。背景技术人体内部组织器官发生病变时,常需要借助现代医学影像技术例如CTComputedTomography,电子计算机断层扫描技术或MRIMagneticResonanceImaging,核共振成像技术对病灶进行准确的定位,然后利用穿刺针、导管及导丝等介入器械直接到达病灶,取活检或者进行治疗。利用CT技术和MRI技术可确定病灶或器官的细节,从而精确地确定穿刺点、穿刺角度和穿刺深度,避免损伤血管、神经和脊髓,并以其安全、准确、快速、操作简便、患者痛苦少等优点,已成为临床医生获取一级诊断的重要手段。其中,MRI技术和CT技术相比,没有电离辐射,不会产生伪影,有更高的软组织分辨率;但其空间分辨率较差,价格昂贵,对体内金属异物会产生检查禁忌。在需要进行穿刺时,常根据患者的实际情况对这两种影像技术进行选择。现有的医学影像技术引导下的穿刺技术主要包括两种,一是实时引导穿刺,二是常规引导穿刺。实时引导穿刺是借助CT或MRI系统输出的图像数据,确定穿刺进针的最佳穿刺点、角度和深度后,医生进行穿刺并通过实时CT或MRI图像观察穿刺针与病灶间的位置以便随时调整方向。实时引导穿刺提高了穿刺的准确率和安全性,降低了患者痛苦。但进行实时CT引导穿刺时,医生和患者同时被射线照射,使得医生受到射线损伤的风险加大,限制了手术次数。例如,一种规定是,若每次穿刺过程中医生的手直接暴露在射线下每次受到的辐射剂量达到120mSV,则同一医生每年穿刺应不超过四次。对于实时MRI引导穿刺,虽然没有受到辐射的危险,但MRI成像时间长,磁场兼容性要求高,不适合术中导航实时图像,此外,实时MRI引导穿刺也限制了介入器械的材质。常规引导穿刺是目前临床应用最多的方法,该方法利用常规CT或MRI技术获得穿刺进针的最佳穿刺点、穿刺角度和穿刺深度后,医生采用徒手经验法FreehandTechnique,在停止扫描的状态下穿刺进针,然后再通过CT或MRI图像确认位置,重新调整穿刺针方向再次进针直到命中靶点。该技术对医生经验的依靠性较高,临床操作技术难度大,穿刺的准确性和安全性较低,由穿刺引起并发症的可能性增加。发明内容为了避免通过医学影像设备实时采集图像进行穿刺动作时可能受到的射线损伤,同时提高穿刺的准确性,本发明提供了一种用于穿刺的辅助定位装置。所述辅助定位装置,包括主体,所述主体具有相对的第一表面和第二表面,所述第一表面内分布有利用医学影像设备可定位的多个一类定位点,所述第二表面内分布有多个二类定位点,所述一类定位点和所述二类定位点之间的连线用于确定穿刺角度,其中,在穿刺前,所述辅助定位装置的第一表面贴附于皮肤表面的预设区域,利用医学影像设备采集目标点和所述一类定位点的图像数据,设定一个所述一类定位点为穿刺点,并获得所述穿刺点和所述目标点所确定的直线与所述第二表面交点处的一个二类定位点。可选的,所述第一表面内分布有第一网格线,以确定每个所述一类定位点在所述第一表面内的位置,所述图像数据包括所述第一网格线的图案;和或,所述第二表面内分布有第二网格线,以确定每个所述二类定位点在所述第二表面内的位置。可选的,所述第一网格线和所述第二网格线所限定的网格的形状包括三角形、四边形、五边形、六边形、圆形、椭圆形中的至少一种。可选的,所述第一网格线和所述第二网格线所限定的相邻两个网格之间的距离为0.05mm-2mm。可选的,所述影像设备为CT设备,所述第一网格线的材料包括铅、金、钨、银、铜、锌、钴、镉和铬中的至少一种;或者所述影像设备为MRI设备,所述第一网格线的材料为硫酸铜、鱼肝油或化猪油的稀释液。可选的,所述主体为空腔结构,所述主体的材质为热熔性塑料。可选的,所述空腔具有靠近且平行于所述第一表面的第一内壁以及靠近且平行于所述第二表面的第二内壁,所述第一表面和所述第一内壁之间距离为0.1mm-5mm,所述第一内壁和所述第二内壁之间的距离为5mm-50mm,所述第二内壁和所述第二表面之间的距离为0.1-5mm。可选的,所述主体的材质为透明材料,所述第一表面内的所述多个一类定位点从所述第二表面一侧肉眼可视。可选的,还包括覆盖所述第一表面的压敏胶层,所述压敏胶层远离所述第一表面的一侧表面覆盖有离型纸层。本发明还另外提供了一种用于穿刺的定位系统,包括:上述用于穿刺的辅助定位装置;医学影像设备,用于将所述辅助定位装置的第一表面贴附于皮肤表面的预设区域后,采集目标点和所述第一表面内的一类定位点的图像数据;以及与所述医学影像设备连接的数据处理装置,用于根据所述图像数据输出用于定位穿刺点和穿刺角度的一个一类定位点和一个二类定位点的信息,所述数据处理装置通过设定一个一类定位点为穿刺点,获得所述穿刺点和所述目标点所确定的直线与所述第二表面交点处的一个二类定位点,以所述交点处的所述二类定位点和所述穿刺点的连线与所述第一表面之间的角度作为穿刺角度。本发明提供的用于穿刺的辅助定位装置结构简单,包括主体,所述主体上具有相对设置的分别分布有多个一类定位点和多个二类定位点的第一表面和第二表面,通过采集包括目标点和所述多个一类定位点的图像数据,确定一个一类定位点为穿刺点,将目标点和穿刺点的连线延伸至第二表面并通过交点确定一个二类定位点,通过与目标点位于同一直线上确定的一个一类定位点和一个二类定位点,即可对穿刺点和穿刺角度进行定位。利用本发明提供的用于穿刺的辅助定位装置可以提前确定穿刺点和穿刺角度以对穿刺过程进行引导,相对于通过医学影像设备实时采集图像进行穿刺动作,医生受到射线损伤的风险大大降低,并且穿刺位置准确,穿刺效果较好。所述辅助定位装置结构简单、操作方便,可适用于不同的穿刺场合。本发明提供的用于穿刺的定位系统包括上述辅助定位装置、医学影像设备以及与所述医学影像设备连接的数据处理装置,可以根据所述医学影像设备采集的目标点和所述辅助定位装置上的一类定位点的图像数据,利用数据处理装置得到所述辅助定位装置上的作为穿刺点的一个一类定位点,以及所述辅助定位装置上的对应于所述目标点和穿刺点的连线延伸至第二表面的交点的一个二类定位点,通过得到的一个一类定位点和一个二类定位点的连线可以确定穿刺角度,从而完成了对穿刺点和穿刺角度的定位。本发明提供的定位系统可以在辅助定位装置中确定一个一类定位点和一个二类定位点,从而在穿刺前确定了穿刺点和穿刺角度,有助于实现对目标点的准确定位,提高穿刺的准确性;且利用所述定位系统可以在停止扫描的状态下进行穿刺,有助于提高穿刺过程的安全性。附图说明图1为本发明实施例中用于穿刺的辅助定位装置的示意图。图2为本发明实施例中用于穿刺的辅助定位装置的第一表面的示意图。图3为本发明实施例中利用用于穿刺的辅助定位装置进行穿刺的示意图。附图标号说明如下:1—辅助定位装置;2—穿刺针;11—第一表面;12—第二表面;21—第一标记;22—第二标记;31—目标点;32—穿刺点;33—交点;111—一类定位点;121—二类定位点。具体实施方式下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。本发明实施例提供一种用于穿刺的辅助定位装置,所述辅助定位装置结构简单、操作方便,通过在穿刺前确定穿刺点和穿刺角度,可以对目标点进行准确定位,提高穿刺的准确性;并且医生可以在停止扫描的状态下进行穿刺,使医生受到射线损伤的风险大大降低,有助于提高穿刺过程的安全性。如图1所示,为本发明实施例提供的用于穿刺的辅助定位装置的示意图,所述辅助定位装置1包括主体,所述主体具有相对的第一表面11和第二表面12。为了定位穿刺点,本实施例的辅助定位装置1在所述第一表面11内分布有多个一类定位点111,所述一类定位点111可以利用医学影像设备例如CT或MRI定位,也即在医学影像设备下可以采集到所述多个一类定位点111的图像数据。例如,可以在第一表面11内设置利于成像的材料,从而第一表面11可以在例如CT或MRI照片中显示,多个一类定位点111可以通过图案化例如网格状的成像材料获得在第一表面11内的位置,但不限于此,在另一实施例中,第一表面11位于一二维坐标系的平面内,则多个一类定位点111在第一表面11内的位置也可以通过其在该二维坐标系中的坐标获得。在本实施例中,所述第一表面11为所述辅助定位装置1用于贴附于人体也可以是动物的待穿刺的皮肤上,将所述辅助定位装置1贴附于皮肤表面后,利用医学影像设备采集目标点和所述多个一类定位点111的图像数据,并确定一个所述一类定位点111为穿刺点。其中,所述目标点为穿刺的靶点,例如位于皮肤下一定距离处的病灶点。所述图像数据选自二维图像数据、三维图像数据以及三维重建数据中的至少一种。在此,二维图像数据例如是对组织器官任意的冠状、矢状、横轴和斜面进行断面图像拍摄得到的图像数据;三维图像数据是通过医学影像设备自带的三维成像功能,将拍摄得到的二维断面数据组合成的三维图像,所述三维图像数据通常带有坐标且在医学影像设备的显示装置上直接可视;而三维重建数据指的是根据医学影像设备收集到的数据,结合其他的三维建模及三维可视化软件进行更精确地三维重建,从而可以更清楚地呈现组织器官的结构。在本实施例中,可根据实际情况对所述图形数据的类型进行灵活选择。本实施例中,所述第一表面11内可分布有第一网格线,利用第一网格线有利于清楚直接地获得第一表面11上的所有一类定位点111的位置,例如,可以利用第一网格线辅助确定一个一类定位点111作为穿刺点。图2为本发明实施例中所述辅助定位装置1的第一表面11的示意图。如图2所示,所述第一网格线优选包括多根相互平行的横向直线及多根相互平行的纵向直线,而所述多个一类定位点111的位置可以与所述多根横向直线和多根纵向直线形成的交叉点一一对应,也可以与所述横向直线和纵向直线所限定出的多个网格一一对应。在另一实施例中,所述第一网格线也可以包括多组不同角度的平行直线或弧线,例如所述第一网格线所限定的网格的形状可包括三角形、四边形、五边形、六边形、圆形、椭圆形中的至少一种。本实施例中,所述第一表面11边缘可设置刻度以便于将一类定位点111的位置通过在一二维坐标系中的坐标确定下来或量化,例如可以在第一表面11的两个相互垂直的边缘处设置所述二维坐标系的两个坐标轴,但不限于此,所述二维坐标系的两个坐标轴也可以与第一表面11的边缘成一角度,从而可以根据坐标值确定每个一类定位点111的位置,便于作为穿刺点的一个一类定位点111的位置在例如三维图像数据或三维重建数据中的识别。当然,所述第一表面11的边缘还可以进一步设置区别标记,例如所述第一网格线的每一行及每一列均对应有不同的区别标记,且所述区别标记也是在医学影像设备下可采集的,从而根据二维图像数据即可确定作为穿刺点的一个一类定位点111对应的行及列,从而可以更便捷也更明确地确定作为穿刺点的一个一类定位点111的位置。其中,所述区别标记可以是不同的图案,例如每一行或每一列都对应有一个可以在二维图像数据下可相互区别的图案,如矩形、星形或不同数量的线条,或者也可以是刻度或者带刻度的数字。此外,除了借助第一网格线进行定位,多个所述一类定位点111也可以是以分散的显影点的方式排布于所述第一表面11上,根据从医学影像设备所获得的例如三维图像数据或三维重建数据上可以直接显影出每个一类定位点111,从而对每个一类定位点111进行标记。可以根据需要设计多个点状的一类定位点111在第一表面11的分布方式,例如可以是阵列分布或者发散状分布等。为了采集所述第一表面11上一类定位点111的数据,本实施例中例如通过第一网格线辅助获取,故所述图像数据包括所述第一网格线的图案。所述影像设备例如为CT设备时,所述第一网格线的材料可以包括铅、金、钨、银、铜、锌、钴、镉和铬等金属中的至少一种,或者也可以选用包括铅、金、钨、银、铜、锌、钴、镉和铬等金属元素的合金中的至少一种;所述影像设备例如为MRI设备时,所述第一网格线的材料可以是硫酸铜、鱼肝油或化猪油的稀释液或它们的组合,但不限于此,根据具体采用的医学影像设备的成像原理,可以选择适当的材料形成上述第一网格线。所述影像设备例如为CT设备时,所述第一网格线材料为金属,因此构成所述第一网格线的方法可以是将所述材料的线材粘结在所述第一表面11上,也可以是将所述材料镀在所述第一表面11上,还可以是本领域的其他公开方法。所述影像设备例如为MRI设备时,所述第一网格线材料为液态,因此构成所述第一网格线的方法可以是将所述材料注入空心的细胶管,并将所述细胶管通过例如粘结的方式铺设于所述第一表面11。所述一类定位点111以分散的显影点的方式排布于所述第一表面11上时,也可采用类似方法。所述第二表面12内分布有多个二类定位点121,通过确定的一个二类定位点121与所述穿刺点的连线确定穿刺角度。具体的,通过医学影像设备获得目标点并确定穿刺点后,将所述穿刺点和目标点的连线延伸至第二表面12得到唯一确定的交点,所述交点对应一个二类定位点121。通过确定的一个二类定位点121和确定的一个一类定位点111的连线与第一表面11的角度即确定了穿刺角度。在本实施例中,通过第二网格线辅助确定所述二类定位点121,所述第二表面12上的第二网格线也可类似图2设置,所述第二网格线优选包括多根相互平行的横向直线及多根相互平行的纵向直线,而所述多个二类定位点121的位置可以与多根横向直线和多根纵向直线形成的交叉点一一对应,也可以与横向直线和纵向直线所限定出的多个网格一一对应。在另一实施例中,所述网格线也可以包括多组不同角度的平行直线或弧线,所述第二网格线所限定的网格的形状可以包括三角形、四边形、五边形、六边形、圆形、椭圆形中的至少一种。所述第二表面12的边缘可设置刻度以便于将二类定位点121的位置通过在一二维坐标系中确定下来或量化,例如可以在第二表面12的两个相互垂直的边缘设置二维坐标系的两个坐标轴,但不限于此,所述二维坐标系的两个坐标轴也可以与第二表面12的边缘成一角度,从而可以根据坐标值量化二类定位点121的位置,便于例如将通过计算得到的所述穿刺点和目标点的连线与第二表面12的交点的坐标与一个二类定位点121对应。对应所述穿刺点和目标点的连线与第二表面12的交点的一个二类定位点121例如可通过穿刺点和目标点的坐标计算确定,因此在通过医学影像设备获得图像数据时可以不采集二类定位点121的信息。因此,所述第二网格线可以是利用油墨印刷在所述第二表面12上,也可以是在所述第二表面12成型的过程中直接形成。当然,所述第二网格线也可以是在医学影像设备可采集的,所述构成第二网格线的材料例如可以和构成第一网格线的材料相同,从而穿刺点和目标点的连线延伸至第二表面12得到的交点例如可在三维图像数据或三维重建数据中直接得到。在利用上述辅助定位装置1获得穿刺点和穿刺角度后,可在该穿刺角度下从所述穿刺点的位置进入皮肤实施穿刺。优选方案中,在利用本实施例的辅助定位装置1获得穿刺点和穿刺角度后,可以在所述辅助定位装置1上对应所确定的一个一类定位点111作为穿刺点和一个二类定位点121用于与穿刺点共同确定穿刺角度的位置进行标记,并且在实施穿刺时,可以再次将所述辅助定位装置1重新贴附于前一次的位置即皮肤原预设位置,然后采用一穿刺针依次穿过所述辅助定位装置1上所标记的确定的一个二类定位点121和一个一类定位点111进行穿刺。具体的,本领域进行穿刺时常用的穿刺针规格为6、7、8、9、12、14、16号分别对应针管外径为0.6、0.7、0.8、0.9、l.2、l.4、1.6mm,例如动脉穿刺常用12号、14号或16号穿刺针,腰椎穿刺常用8号的穿刺针,羊水穿刺常用8号或12号的穿刺针,放射粒子穿刺必须用12号的穿刺针。由于穿刺针在一实施例中需要穿过分布位于第一网格线交叉点和第二网格线交叉点的一个确定的一类定位点111和一个确定的二类定位点121,因此第一网格线和第二网格线所限定的相邻两个网格之间的间距要进行相应的合理设置,所述相邻的两个网格的间距优选大于穿刺针的外径,这样例如需要进行多点穿刺例如在一个病灶区的多处区域取活检或需要在多个病灶区取活检或治疗的情况或要将所述辅助定位装置1多次使用时,可以避免干扰到其他一类定位点111和二类定位点121的使用。但不限于此,上述穿刺针为常规规格,在进行精密穿刺或针对一些较小动物的穿刺时,穿刺针的尺寸可以更细。另外,根据穿刺目的的不同,本领域也可以利用其他具有穿刺功能的金属导丝、导管等介入器械进行穿刺。此外,还可以根据具体实施穿刺的对象、穿刺位置等因素设计辅助定位装置1上一类定位点111和二类定位点121的分布。例如,若相邻的两个网格的间距设置得太大,则一类定位点111和二类定位点121的分布比较稀疏,在确定一个一类定位点111时,可能较难找到一个合适的一类定位点111作为穿刺点;在确定一个二类定位点121时,确定的坐标可能不对应于第二网格线上的一个交叉点,或距离相邻的两个交叉点的太远而难以修正,从而影响穿刺点和穿刺角度的定位,影响穿刺精度。本发明实施例从穿刺针的使用效果和定位精度两方面进行考虑,将所述第一网格线和所述第二网格线所限定的相邻两个网格之间的距离优选设置为0.05mm-2mm,以获得较好的使用效果和定位精度。此外,在本实施例中,还可以对第一表面11和或第二表面12进行分区,不同区域的第一网格线或第二网格线中相邻的两个网格间距可以设置为相同或不同的值,以在同一辅助定位装置1上满足不同穿刺场合的需要。通常,为了便于获得穿刺点和穿刺角度,所述第一网格线和第二网格线的网格均匀设置,并且,为了便于第一定位点111和第二定位点121量化的一致性,不同方向上的相邻两个网格间距优选设置为相等。完成作为穿刺点的一个一类定位点111和用于确定穿刺角度的一个二类定位点121的选定后,医生可以在停止扫描的情况下用穿刺针依次穿过所述二类定位点121及一类定位点111后到达目标点,以准确地按预定穿刺角度从预定的穿刺点进行穿刺。其中,为了使穿刺针准确到达一类定位点111,所述第一表面11内的多个一类定位点111优选从所述第二表面12一侧肉眼可视,例如所述辅助定位装置1的主体可以为透明材料制成。在本实施例的优选方案中,为了使穿刺针顺畅地到达一类定位点111,所述辅助定位装置1的主体还可以为空腔结构,所述空腔具有靠近且平行于所述第一表面11的第一内壁以及靠近且平行于所述第二表面12的第二内壁。为减小穿刺误差并防止对穿刺针的干扰,所述第一表面11和所述第一内壁之间距离优选为0.1mm-5mm,所述第二内壁和所述第二表面12之间的距离优选为0.1mm-5mm;为了便于穿刺针调整方向,所述第一内壁和所述第二内壁之间保持一定距离,此距离优选为5mm-50mm。在利用具有空腔的辅助定位装置1贴附于皮肤上实施穿刺的情况下,在进行穿刺前,可以先在辅助定位装置1上形成穿过所确定的一个一类定位点111和一个二类定位点121的通孔,所述通孔优选在确定所述一个一类定位点111和一个二类定位点121后才形成。在本实施例中辅助定位装置1的主体例如为热熔性塑料材质,则可以便利地利用热压钳加热使塑料上对应确定的一个一类定位点111和一个二类定位点121的位置穿透,当然也可以是利用激光或钻头穿透,从而减少在第一网格线及第二网格线的每一交叉点均预先形成孔位而产生的时间成本,并可以减少其他孔位产生的干扰,使所确定的一个一类定位点111和一个二类定位点121的位置更明显,从而降低医生误操作的可能性。但实际上也不限于此,本领域技术人员可在第一网格线和第二网格线上的每一交叉点位置预先形成孔位,例如可以设置辅助定位装置1上第一网格线或第二网格线所形成的网格为网孔,穿刺针可以直接穿过网孔进行穿刺。本实施例中,在穿刺前确定用于定位穿刺点和穿刺角度的一个一类定位点111和一个二类定位点121后,在进行穿刺时,可以将所述辅助定位装置1固定在皮肤同一预设位置,以利用确定的一个一类定位点111和一个二类定位点121进行穿刺。为此,本实施例中优选在所述第一表面11上覆盖压敏胶层,并在所述压敏胶层远离所述第一表面11的一侧表面上覆盖离型纸层以保护所述压敏胶层。通过轻轻加压,所述辅助定位装置1即可粘附固定在人体皮肤表面,简便且可以重复使用。此外,也可以采用其他方式固定所述辅助定位装置1,例如医用胶带等,所述辅助定位装置1的第一表面11也可以设置吸盘,以稳定地贴附在待穿刺的预设区域。本发明实施例提供的辅助定位装置1一方面在穿刺前使用,通过结合医疗影像设备拍摄的图像获得穿刺点和穿刺角度;另一方面在穿刺时使用,用于导航穿刺针的进针位置和角度,甚至穿刺深度,所述辅助定位装置1的结构简单,制造成本较低,可以重复使用,也可以作为一次性的医疗工具使用。具体的,请参考图3,为本发明实施例中利用用于穿刺的辅助定位装置1进行穿刺的示意图,利用上述用于穿刺的辅助定位装置1进行定位及穿刺的方法可包括以下步骤:步骤S1,将所述辅助定位装置1的第一表面11固定在皮肤表面预设区域;步骤S2,通过医学影像设备得到预设区域周围的图像数据后停止扫描,该图像数据包括有目标点31的位置数据和所述第一表面11内的一类定位点111的位置数据;步骤S3,根据图像数据,设定一个一类定位点111作为穿刺点32,并获得所述穿刺点32和所述目标点31所确定的直线与所述第二表面12交点33处的一个二类定位点121,以所确定的一个二类定位点121和所确定的一个一类定位点111的连线与第一表面11之间的角度作为穿刺角度;步骤S4,将所述辅助定位装置1再次固定在皮肤表面原预设区域,使穿刺针2从所述对应交点33的一个二类定位点121穿过所述穿刺定位装置1,并从所述对应穿刺点32的一个一类定位点111向目标点31前进。在步骤S1中,本实施例中所述辅助定位装置1的第一表面11可以通过压敏胶粘结固定在皮肤表面预设区域。所述辅助定位装置1使用完毕时将离型纸层覆盖在所述压敏胶表面,以防止所述压敏胶的粘结性降低,从而便于在步骤S4中将所述辅助定位装置1再次粘结于原预设区域或在其他穿刺场合的重复使用。预设区域指的是待穿刺的皮肤表面的一个范围,例如可将医生粗略判断后的用于穿刺针2进针的范围作为预设区域。在步骤S3中,得到穿刺点32的方式为:医生根据图像数据,对患者进行评估,选择一个一类定位点111以与目标点31之间形成最优的穿刺路径。进一步的,图像数据为二维图像数据时,如前所述,所述第一网格线周围可以通过进一步设置例如区别所述第一网格线每一行和每一列的区别标记来区别每一个一类定位点111,从而对应于穿刺点32的一个一类定位点111可以通过二维图像数据上显示的不同的区别标记来对应确定;如果图像数据为三维图像数据或三维重建数据,则可根据图像数据直观地选择一个合适的一类定位点111作为穿刺点32。得到对应所述交点33的一个二类定位点121的方法例如为通过计算得到,设置一正交坐标系,第一表面11位于所述正交坐标系的XY平面内,第二表面12平行于第一表面11,从而第一表面11内的每个一类定位点111和第二表面12上内的每个二类定位点121均对应于所述正交坐标系中确定的三维坐标值。作为示例,获得交点33的位置可包括以下过程:以垂直所述第一表面11的方向为Z轴方向且以第一表面11为Z=0的面,得到目标点31在所述正交坐标系中的坐标为X1,Y1,Z1、穿刺点32在所述正交坐标系中的坐标为X2,Y2,0,则可唯一确定一由所述目标点31和穿刺点32连接而成的三维空间中的直线,并满足以下直线公式1:X-X2X1-X2=Y-Y2Y1-Y2=ZZ11其中,X、Y、Z分别指的是所述唯一确定的直线上的点分别在X轴、Y轴、Z轴上的坐标值。根据第一表面11和第二表面12之间的距离H得到交点33的Z轴坐标Z3=H,也即交点33的坐标为X3,Y3,H,将其带入直线公式1,即可得到交点33的X轴和Y轴坐标值,从而获得对应该交点33坐标值的一个二类定位点121。在另一实施例中,对应所述交点33的一个二类定位点121还可以通过建模得到,例如可以在获得的三维图像数据及三维重建数据的基础上进一步添加额外的模型,在该实施例下,即使得到的图像数据不包含第二表面12上的二类定位点121,例如由于材质等因素第二表面12的二类定位点121不能被医学影像设备采集时,仍可以在得到的三维图像数据及三维重建数据上进一步建模并添加对应于第二表面12的第二网格线的图案,然后在模型中延伸目标点31和穿刺点32之间的连线至第二表面12,并直接读出交点33对应的一个二类定位点121的坐标值,此种方式还可以更直观地模拟出穿刺针2通过辅助定位装置1穿刺的路径。在又一实施例中,还可以将所述第二表面12的第二网格线也制成在医学影像设备下可显影的线条,从而省去建模的步骤,直接通过数据处理装置读出例如三维图像数据及三维重建数据中交点33的坐标即可。此外,对于例如对于交点33的坐标不是恰好位于第二网格线的某个交叉点的情况,为了便于观察和操作,还需对坐标值进行修正,使其对应为最临近的交叉点。这里,可以通过将第二网格线中相邻两个网格之间的间距设置得足够小,来减小修正带来的穿刺误差。在步骤S4中,进行穿刺之前,还要在所述辅助定位装置1上确定的一个一类定位点111和一个二类定位点121的位置形成通孔,以便穿过穿刺针2。如前所述,例如,在某一实施例中,辅助定位装置1的主体为热熔性塑料材质,则在得到作为穿刺点32的一个一类定位点111和用于确定穿刺角度的一个二类定位点121的位置之后,利用热压钳加热使塑料主体上对应所述得到的一类定位点111和二类定位点121的位置穿透,也可以是利用激光或钻头穿透。当然,也可以在第一表面11和第二表面12的网格状图案的每一交叉点位置预先形成孔位。在步骤S4中,确定穿刺针2到达目标点31时可以利用以下方法:得到所述穿刺点32和目标点31之间的距离,该距离可作为穿刺深度。另外穿刺针2上可设置有多个刻度,例如,在穿刺针2上设置有第一标记21,所述第一标记21和穿刺针2的针尖之间的距离等于穿刺深度,当所述第一标记21到达穿刺点32时,即判断穿刺针2到达目标点31;或者在所述穿刺针上2设置第二标记22,所述第二标记22和穿刺针2针尖之间的距离等于穿刺深度加上交点33和穿刺点32之间距离的总长度值,当所述第二标记22到达交点33时,即判断穿刺针2到达目标点31。本实施例提供的用于穿刺的辅助定位装置1也可以用于多点穿刺的情况,例如,一次手术中需要在一个病灶区的多处区域取活检或需要在多个病灶区取活检或治疗时,可以依次记录多个目标点31,并得到多个相应的穿刺点32和交点33,然后分别对应于所述辅助定位装置1上的多个确定的一类定位点111和二类定位点121,并利用所述辅助定位装置1依次进行穿刺。本发明实施例提供的用于穿刺的辅助定位装置结构简单,包括主体,所述主体上具有相对设置的分别分布有多个一类定位点和多个二类定位点的第一表面和第二表面,通过采集包括目标点和所述多个一类定位点的图像数据,确定一个一类定位点为穿刺点,将目标点和穿刺点的连线延伸至第二表面并通过交点确定一个二类定位点,通过与目标点位于同一直线上确定的一个一类定位点和一个二类定位点,即可对穿刺点和穿刺角度进行定位。利用本发明实施例提供的用于穿刺的辅助定位装置可以提前确定穿刺点和穿刺角度以对穿刺过程进行引导,相对于通过医学影像设备实时采集图像进行穿刺动作,医生受到射线损伤的风险大大降低,并且穿刺位置准确,穿刺效果较好。所述辅助定位装置结构简单、操作方便,可适用于不同的穿刺场合。本发明实施例还提供一种用于穿刺的定位系统,包括上述辅助定位装置1、上述医学影像设备以及与所述医学影像设备连接的数据处理装置。其中,医学影像设备用于将所述辅助定位装置1的第一表面11贴附于皮肤表面的预设区域后,采集目标点31和所述第一表面11内的一类定位点111的图像数据;数据处理装置用于根据所述图像数据输出用于定位穿刺点32和穿刺角度的一个一类定位点111和一个二类定位点121的信息,所述数据处理装置通过设定一个一类定位点111为穿刺点32,获得所述穿刺点32和所述目标点31所确定的直线与所述第二表面12交点33处的一个二类定位点121,以所述交点33处的所述二类定位点121和所述穿刺点32的连线与所述第一表面11之间的角度作为穿刺角度。所述数据处理装置例如可以包括计算模块,用于通过计算得到交点33的位置;例如还可包括建模模块,所述建模模块可以在获得的三维图像数据及三维重建数据的基础上进一步添加额外的模型,从而直接读出交点33的位置;例如还可包括修正模块,用于针对交点33的坐标不是恰好位于第二网格线的某个交叉点的情况,对坐标值进行修正,使其对应为最临近的交叉点。所述用于穿刺的定位系统可以应用于腰椎穿刺、颈椎穿刺、羊水穿刺、动脉穿刺以及放射粒子穿刺等多种穿刺场合的预先定位,并可在所述医学影像设备停止扫描的情况下进行穿刺。本发明实施例提供的用于穿刺的定位系统包括上述辅助定位装置、医学影像设备以及与所述医学影像设备连接的数据处理装置,可以根据所述医学影像设备采集的目标点和所述辅助定位装置上的一类定位点的图像数据,利用数据处理装置得到所述辅助定位装置上的作为穿刺点的一个一类定位点,以及所述辅助定位装置上的对应于所述目标点和穿刺点的连线延伸至第二表面的交点的一个二类定位点,通过得到的一个一类定位点和一个二类定位点的连线可以确定穿刺角度,从而完成了对穿刺点和穿刺角度的定位。本发明实施例提供的定位系统可以在辅助定位装置中确定一个一类定位点和一个二类定位点,从而在穿刺前确定了穿刺点和穿刺角度,有助于实现对目标点的准确定位,提高穿刺的准确性;且利用所述定位系统可以在停止扫描的状态下进行穿刺,有助于提高穿刺过程的安全性。上述仅为本发明的优选实施例,并非对本发明权利范围的限定。任何本领域技术领域的技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,都可以对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰,均属于本发明的保护范围之内。

权利要求:1.一种用于穿刺的辅助定位装置,包括主体,所述主体具有相对的第一表面和第二表面,其特征在于,所述第一表面内分布有利用医学影像设备可定位的多个一类定位点,所述第二表面内分布有多个二类定位点,所述一类定位点和所述二类定位点之间的连线用于确定穿刺角度,其中,在穿刺前,所述辅助定位装置的第一表面贴附于皮肤表面的预设区域,利用医学影像设备采集目标点和所述一类定位点的图像数据,设定一个所述一类定位点为穿刺点,并获得所述穿刺点和所述目标点所确定的直线与所述第二表面交点处的一个二类定位点。2.如权利要求1所述的用于穿刺的辅助定位装置,其特征在于,所述第一表面内分布有第一网格线,以确定每个所述一类定位点在所述第一表面内的位置,所述图像数据包括所述第一网格线的图案;和或,所述第二表面内分布有第二网格线,以确定每个所述二类定位点在所述第二表面内的位置。3.如权利要求2所述的用于穿刺的辅助定位装置,其特征在于,所述第一网格线和所述第二网格线所限定的网格的形状包括三角形、四边形、五边形、六边形、圆形、椭圆形中的至少一种。4.如权利要求2所述的用于穿刺的辅助定位装置,其特征在于,所述第一网格线和所述第二网格线所限定的相邻两个网格之间的距离为0.05mm-2mm。5.如权利要求2所述的用于穿刺的辅助定位装置,其特征在于,所述影像设备为CT设备,所述第一网格线的材料包括铅、金、钨、银、铜、锌、钴、镉和铬中的至少一种;或者所述影像设备为MRI设备,所述第一网格线的材料为硫酸铜、鱼肝油或化猪油的稀释液。6.如权利要求1所述的用于穿刺的辅助定位装置,其特征在于,所述主体为空腔结构,所述主体的材质为热熔性塑料。7.如权利要求6所述的用于穿刺的辅助定位装置,其特征在于,所述空腔具有靠近且平行于所述第一表面的第一内壁以及靠近且平行于所述第二表面的第二内壁,所述第一表面和所述第一内壁之间距离为0.1mm-5mm,所述第一内壁和所述第二内壁之间的距离为5mm-50mm,所述第二内壁和所述第二表面之间的距离为0.1-5mm。8.如权利要求1所述的用于穿刺的辅助定位装置,其特征在于,所述主体的材质为透明材料,所述第一表面内的所述多个一类定位点从所述第二表面一侧肉眼可视。9.如权利要求1所述的用于穿刺的辅助定位装置,其特征在于,还包括覆盖所述第一表面的压敏胶层,所述压敏胶层远离所述第一表面的一侧表面覆盖有离型纸层。10.一种用于穿刺的定位系统,其特征在于,包括:如权利要求1至9任一项所述的辅助定位装置;医学影像设备,用于将所述辅助定位装置的第一表面贴附于皮肤表面的预设区域后,采集目标点和所述第一表面内的一类定位点的图像数据;以及与所述医学影像设备连接的数据处理装置,用于根据所述图像数据输出用于定位穿刺点和穿刺角度的一个一类定位点和一个二类定位点的信息,所述数据处理装置通过设定一个一类定位点为穿刺点,获得所述穿刺点和所述目标点所确定的直线与所述第二表面交点处的一个二类定位点,以所述交点处的所述二类定位点和所述穿刺点的连线与所述第一表面之间的角度作为穿刺角度。

百度查询: 严光能 用于穿刺的辅助定位装置和定位系统

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