[发明专利]一种椎弓根导航模型建立方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种椎弓根导航模型建立方法及装置。所述方法包括：获取待导航部位的CT数据，并根据所述CT数据建立待导航部位的椎体模型及皮肤模型；基于所述椎体模型及所述皮肤模型建立各导航结构，并基于各所述导航结构建立所述椎弓根导航模型。使用该椎弓根导航模型进行椎弓根的穿刺定位，减少了在椎弓根穿刺过程中C型臂X光机的使用次数，减少了对人体造成的伤害，并防止了术中刺破椎弓根内侧皮质损伤脊髓或神经根的意外发生。

技术领域

本发明实施例涉及医疗技术领域，尤其涉及一种椎弓根导航模型建立方法及装置。

背景技术

椎弓根穿刺技术是一类重要的脊柱微创外科手术。目前，传统脊柱手术中最为常用定位及穿刺监视方法为正侧位透视法：调整C型臂X线机的球管投射方向使之与患者背部平面垂直，也就是通常说的正位透视(前后位透视)。通过正位透视能够清楚辨别脊柱的相关结构，如病变椎体、棘突和两侧的椎弓根，判断正位透视方向是否标准的正中央。在正位透视下，采用一根克氏针定位出病变的椎弓根水平，针尖定位于椎弓根的上外侧缘的皮质，在相应的皮肤投影点用油性笔作一标记点。考虑到穿刺时的进针角度，体表皮肤的穿刺点应向标记点外侧旁开约0.5cm，以此来适应椎弓根的外展角度，而穿刺针的头尾侧角度则应在侧位透视的监测下进行调整。由于这种定位方式操作简单，不需要过多调整球管的投射方向，因此国内外绝大部分手术医生采用这种穿刺定位方法。但是这种穿刺定位的方式也处在许多不足。

传统手术操作方法复杂，使用C型臂X光机次数过多，辐射照射会对人体产生一定的伤害。并且，穿刺针外展角度的大小往往由手术医生自身的经验来确定，外展角度过小会使刺穿针偏向椎体的一侧，外展角度过大会刺破椎弓根内侧皮质，损伤神经根或脊髓。而且，穿刺的过程是在侧位透视监视下进行的，穿刺针是否一直处于椎弓根内只能靠两种方法确定：一是手术医生的手感，二是当刺穿针刚好到达椎体后缘时，正位透视下观察穿刺针的尖端是否位于椎弓根内侧骨皮质的外侧。而穿刺手感是一个比较不明确的概念，与手术医生的经验和患者病变椎体的骨质量有关，不能作为一种正规的操作指南。正侧位透视观察针尖与椎弓根内侧皮质之间的关系虽能明确穿刺针的具体位置，但是对穿刺针刺破椎弓根的内侧皮质的发生毫无预防作用。因此，即使是经验丰富的手术医生，也难免有刺破椎弓根内侧皮质损伤脊髓或神经根的意外发生。

发明内容

本发明实施例提供了一种椎弓根导航模型建立方法及装置，以实现减少在椎弓根穿刺过程中C型臂X光机的使用次数，减少对人体造成的伤害，并防止术中刺破椎弓根内侧皮质损伤脊髓或神经根的意外发生。

第一方面，本发明实施例提供了一种椎弓根导航模型建立方法，包括：

获取待导航部位的CT数据，并根据所述CT数据建立待导航部位的椎体模型及皮肤模型；

基于所述椎体模型及所述皮肤模型建立各导航结构，并基于各所述导航结构建立所述椎弓根导航模型。

第二方面，本发明实施例还提供了一种椎弓根导航模型建立装置，包括：

基础模型建立模块，用于获取待导航部位的CT数据，并根据所述CT数据建立待导航部位的椎体模型及皮肤模型；

导航模型建立模块，用于基于所述椎体模型及所述皮肤模型建立各导航结构，并基于各所述导航结构建立所述椎弓根导航模型。

本发明实施例通过获取待导航部位的CT数据，并根据所述CT数据建立待导航部位的椎体模型及皮肤模型；基于所述椎体模型及所述皮肤模型建立各导航结构，并基于各所述导航结构建立所述椎弓根导航模型，建立椎弓根导航模型的原理可靠，使用该椎弓根导航模型进行椎弓根的穿刺定位，操作简单，对人体的创伤小，实现了微创手术，并且无需透视找椎弓根进针点，能够在1-2分钟内定位穿刺针进针方向、位置，可以精准控制探针的位置、方向，使穿刺针插入椎体的最优位置，还减少了在椎弓根穿刺过程中C型臂X光机的使用次数，减少了对人体造成的伤害，若出现穿刺针位置插错，或没有到达指定位置的情况，也能防止刺破椎弓根内侧皮质损伤脊髓或神经根的意外发生。