[发明专利]用于辅助肝脏穿刺操作的定位床、导板及导板设计方法

权利要求书

1.一种用于辅助肝脏穿刺操作的导板，其特征在于：所述的导板包括导板本体，导板本体表面具有一组横向加强筋和纵向加强筋垂直交叉形成的加强筋网，

导板本体的一侧具有一组定位孔，每个定位孔内设置十字形定位体，定位孔与十字形定位体的圆心重合，

导板本体的另一侧具有穿刺操作窗，穿刺操作窗内镶装第一针道镶块和第二针道镶块，第一针道镶块和第二针道镶块对接面分别设置凹槽，凹槽的横截面为半圆形，第一针道镶块和第二针道镶块对接面的凹槽对扣后形成截面为圆形的针道，针道的中轴线与导板本体相交；

穿刺操作窗的一边与导板本体的一边连通。

2.根据权利要求1所述的用于辅助肝脏穿刺操作的导板，其特征在于：所述的第一针道镶块和第二针道镶块对接面的凹槽对扣后形成的针道的中轴线与导板本体相交所成夹角为1-89°。

3.一种用于辅助肝脏穿刺操作的定位床，其特征在于：所述的定位床包括床板，床板的床头位置设置颈部支撑架，床板的两侧长边在靠近床头位置分别设置有一扶手，扶手上设置水平滑道，限位梁的两端分别安装滚动滑轮，限位梁设置在床板上方，限位梁的两端分别与对应侧的扶手的滑道滚动安装，限位梁的梁体旋接高度调整螺杆，高度调整螺杆的移动方向垂直于床板的板面，高度调整螺杆的远离床板的一端为螺帽，高度调整螺杆的靠近床板的一端固定设置一个压板，压板用于增加与人体胸部的接触面积。

4.利用上述权利要求所述的定位床进行的一种用于辅助肝脏穿刺操作的导板的设计方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一、通过用于辅助肝脏穿刺操作的定位床将患者固定在定位床上，在胸腔皮肤上通过标记一组定位点的方式标记出肝脏位置，并将定位点以凸起的形式显示，然后获得胸腔皮肤上带有定位点组的胸腔部位的CT扫描数据；

步骤二、利用步骤一获得的带有定位点组的CT扫描数据进行肝脏及周围血管、脏器、骨骼、皮肤的三维模型的重构；

步骤三、在步骤二获得的三维模型中模拟肝脏穿刺，确定针道的设计方案；

步骤四、利用步骤三确定的针道方案以及皮肤上定位点组，设计带有穿刺针道以及定位点组的导板；

步骤五、将设计好的导板模型进行3D打印，得到辅助肝脏穿刺操作的导板成品。

5.根据权利要求4所述的用于辅助肝脏穿刺操作的导板的设计方法，其特征在于：所述的步骤一中，在胸腔皮肤上通过标记一组定位点的方式标记出肝脏位置，并将定位点以凸起的形式显示的过程，具体为：

使用油性mark笔在肝脏附近的体表进行mark标记，要求mark位置位于第10根和第11根肋骨之间的位置，均匀分布在肝脏周围的体表上，使用铅点准确粘贴在mark点标记处，制造皮肤凸起的特征方便导板定位孔定位；

推入至CT进行增强CT扫描。

6.根据权利要求5所述的用于辅助肝脏穿刺操作的导板的设计方法，其特征在于：所述的步骤二中，利用步骤一获得的带有定位点组的CT扫描数据进行肝脏及周围血管、脏器、骨骼、皮肤的三维模型的重构的过程，具体为：

使用new project 命令导入病人CT数据，数据格式为 .dicom,使用segment菜单下的threshold的命令进行阈值调节，分别对肝脏、血管、肿瘤、肋骨骨骼、皮肤、已经周围脏器的三维重构，获得其三维模型。

7.根据权利要求6所述的用于辅助肝脏穿刺操作的导板的设计方法，其特征在于：所述的步骤三中，在步骤二获得的三维模型中模拟肝脏穿刺，确定针道的设计方案的过程，具体为：

将皮肤、骨骼、肿瘤、血管等三维模型以stl格式保存，并导入工业设计软件geomagicdesign direct软件中进行穿刺针道的模拟设计，设计原则：避开胸部肋骨，及周围主要血管，且另针头准确置入肿瘤中心，保证进针的行程最短，根据穿刺针的标准直径进行针道设计，这里穿刺针直径2.7mm，穿刺孔径设计为3.1mm；针道壁厚设计为3mm，针道拉伸出皮肤，高于体表5cm；

综上完成穿刺模拟方案。

8.根据权利要求7所述的用于辅助肝脏穿刺操作的导板的设计方法，其特征在于：所述的步骤四中，利用步骤三确定的针道方案以及皮肤上定位点组，设计带有穿刺针道以及定位点组的导板的过程，具体为：

步骤四一、将模拟好的针道模型与皮肤上的定位点组共同导入geomagic studio 2014软件中，首先对皮肤数据进行向外偏置加厚，厚度为2mm；

步骤四二、设计定位孔，根据CT图像上的铅点位置，设计相应的定位孔，为了更好的对准mark中心点在定位孔上设计了十字结构；

步骤四三、为了进一步强化导板的刚性，防止在使用时弯曲变形，在导板外表面设计了加强筋结构；

步骤四四、为了在术中配合超声检查，需要在术中将导板拆除，因此需要将穿刺口部位设计成可装配的镶块结构，使用时将镶块分别拆除，然后将导板从穿刺针上取出，即可使用B超进行穿刺位置检查，同时在导板上标注患者的个人病例信息。