一种弧形轨迹植入颅内电极的装置转让专利
申请号 : CN201610625864.1
文献号 : CN106175893B
文献日 : 2018-10-30
发明人 : 丁陈禹 , 康德智
申请人 : 福建医科大学附属第一医院
摘要 :
权利要求 :
1.一种弧形轨迹植入颅内电极的装置,用于在颅内实现单个颅内电极经过多个颅内的目标靶点的电极穿刺轨迹,其特征在于:植入时使用弧度固定的弧形穿刺套管向颅内引入颅内电极,所述弧形穿刺套管经弧度固定的弧形引导套管引导实现穿刺定位,所述弧形引导套管被固定于定位具上,所述定位具上设有定位框架和位置可调的定位点,所述定位点上设有固定件,当弧形引导套管穿过定位点且被固定件固定时,弧形引导套管完成定位;当所述弧形引导套管定位时,弧形引导套管的弧形所在圆的圆周经过颅内的多个目标靶点。
2.根据权利要求1所述的一种弧形轨迹植入颅内电极的装置,其特征在于:所述定位具包括定位框架、垂直板滑块、垂直板、转接水平板、定位柱、偏转角度测量盘和若干定位杆,所述垂直板成对设置,垂直板以垂直板滑块滑置于定位框架两侧边滑槽处前后滑移,垂直板插置于垂直板滑块的竖向滑槽内上下滑移;所述转接水平板以水平板滑块的滑槽置于垂直板处升降,所述定位柱底部设有置于转接水平板上的定位柱滑块,所述定位柱滑块上设有用于固定偏转角度测量盘的定位销,所述偏转角度测量盘穿置于定位柱上并被定位销固定;所述定位柱上均匀排列设置位于同一垂直面上的若干定位通孔,所述若干定位杆穿置于定位通孔内,定位杆的末端设有定位点,定位点上设有用于固定弧形引导套管的定位环,该定位环即为所述固定件,所述垂直板滑块、水平板滑块、定位柱滑块上均设有滑移锁定装置。
3.根据权利要求2所述的一种弧形轨迹植入颅内电极的装置,其特征在于:所述弧形引导套管的弧形所在圆位于垂直方向上。
4.根据权利要求3所述的一种弧形轨迹植入颅内电极的装置,其特征在于:依托定位具建立笛卡尔坐标系时,笛卡尔坐标系的X轴建立在转接水平板上,转接水平板上有X轴刻度尺,定位柱滑块处设有X轴定位标记用于X轴读数;定位杆设有偏转角标记用于定位杆的偏转角度读数;Y轴建立在定位框架侧边处,定位框架侧边有Y轴刻度尺,垂直板滑块内侧有Y轴定位标记用于Y轴读数;Z轴建立在垂直板上,以垂直板中央的零点刻度为Z轴原点,向上下两端排列刻度尺,其中向下的刻度尺为Z轴刻度尺,垂直板滑块外侧设有Z轴定位标记用于Z轴读数。
5.根据权利要求4所述的一种弧形轨迹植入颅内电极的装置,其特征在于:所述定位具的定位点数量为二,所述定位具定位点的坐标定位依次分为以下步骤;
A1、在颅部周沿水平安装定位框架,进行颅部CT、MRI检查以确定两个位于颅内同一垂直平面的目标靶点,依托定位具建立笛卡尔坐标系,分别测量出位于颅内深位的第一靶点和颅内浅位的第二靶点的坐标,设笛卡尔坐标系内第一靶点的坐标为(X1,Y1,Z1)而第二靶点的坐标为(X2,Y2,Z2);第一靶点和第二靶点所在的垂直平面为引导平面,以第一靶点、第二靶点在笛卡尔坐标系的XY平面内的坐标计算引导平面与笛卡尔坐标系的YZ平面之间的偏转角度值S;在引导平面以第一靶点为原点建立二维的引导坐标系,所述引导坐标系的Y轴与笛卡尔坐标系的Z轴平行,以此计算出第二靶点在引导坐标系上的坐标(X3,Y3);
A2、选择半径合适的弧形引导套管和弧形穿刺套管,设弧形引导套管和弧形穿刺套管的半径为r,则在引导坐标系内,以r为半径且经过第一靶点和第二靶点的圆即为电极穿刺轨迹,计算电极穿刺轨迹的圆心(X4,Y4),得出电极穿刺轨迹的表示方程;
A3、选取定位柱上用于固定弧形引导套管的两根定位杆,把定位杆在引导坐标系内的两个Y轴坐标Ya和Yb代入电极穿刺轨迹的表示方程来求解定位坐标,得出在引导坐标系内位于电极穿刺轨迹上与Ya、Yb对应的X轴坐标Xa、Xb;
A4、调整定位杆上的两个定位点位置,使两个定位点到达定位坐标,定位坐标在引导坐标系上的坐标为(Xa,Ya)和(Xb,Yb)。
6.根据权利要求5所述的一种弧形轨迹植入颅内电极的装置,其特征在于:当通过excel表格公式计算引导平面与笛卡尔坐标系的YZ平面之间的偏转角度值S时,excel表格公式为S=IF(X2>X1,1,-1)*ACOS(ABS(Y1-Y2)/SQRT((X1-X2)^2+(X1-X2)^2))/PI()*180;
当通过excel表格公式计算第二靶点在引导坐标系上的坐标时,excel表格公式为X3=IF(Y2
当通过excel表格公式计算电极穿刺轨迹的圆心在引导坐标系上的坐标时,excel表格公式为X4=Y3^2/(2*X3)+O3/2-Y3*Y4/X3 ;
Y4=((X3^2*Y3+Y3^3)/X3^2+SQRT(((X3^2*Y3+Y3^3)/X3^2)^2-4*((Y3/X3)^2+1)*S3))/(2*((Y3/X3)^2+1));
电极穿刺轨迹的表示方程为(X-X4)^2+(Y-Y4)^2=r^2;
通过excel表格公式向表示方程内代入Ya、Yb计算Xa、Xb的excel表格公式为Xa=X4+SQRT(r^2-(Y4-Ya)^2) Xb=X4+SQRT(r^2-(Y4-Yb)^2)。
7.根据权利要求5所述的一种弧形轨迹植入颅内电极的装置,其特征在于:所述弧形引导套管按尺寸分为多个规格,各规格的弧形引导套管的弧度半径不同,各规格的弧形引导套管的管内径、管外径和管长均相同,各规格的弧形引导套管的管长均小于弧形穿刺套管;
各规格的弧形引导套管的管外径与定位点的定位环内径匹配。
8.根据权利要求7所述的一种弧形轨迹植入颅内电极的装置,其特征在于:所述弧形穿刺套管按尺寸分为多个规格,各规格的弧形穿刺套管的弧度半径不同,各规格的弧形穿刺套管的管内径、管外径和管长均相同,各规格的弧形穿刺套管的管外径与弧形引导套管的管内径相匹配;弧形穿刺套管内置一条穿刺套管芯,所述穿刺套管芯的一端设有护手和手柄,穿刺套管芯的另一端设置于弧形穿刺套管的末端管口处,弧形穿刺套管的末端管口为与第一靶点对应的第一刺激位,弧形穿刺套管的侧壁设有一侧壁口,该侧壁口为与第二靶点对应的第二刺激位;弧形穿刺套管的外壁表面上标记有刻度尺用以观测置入长度。
9.根据权利要求8所述的一种弧形轨迹植入颅内电极的装置,其特征在于:向颅内植入颅内电极时依次分为以下步骤;
B1、先将定位柱插入偏转角度测量盘,把两根定位杆装于定位柱上,旋转定位杆使定位杆上的偏转角标记到达偏转角度测量盘上的偏转角度值S;调整定位柱滑块使X轴定位标记到达X轴刻度尺的X1值处,调整垂直板滑块使Y轴定位标记到达Y轴刻度尺的Y1值处,调整水平板滑块使Z轴定位标记到达Z轴刻度尺的Z1值处,锁定垂直板滑块、水平板滑块和定位柱滑块,完成定位柱的定位且使定位杆位于引导平面内,调整两根定位杆在定位柱上的位置,使两根定位杆末端定位点到达定位坐标;
B2、选取弧形延伸时能贯通两个定位点的弧形引导套管,在定位环上固定弧形引导套管,弧形引导套管作为引导轨道使用无须进入颅内;
B3、设弧形穿刺套管上第一刺激位、第二刺激位的间距为L1,设颅内第一靶点、第二靶点的间距为L2,选取弧度与弧形引导套管匹配,且L1=L2的弧形穿刺套管,在弧形引导套管内插入弧形穿刺套管,弧形穿刺套管在弧形引导套管的引导下插入颅内,穿过第二靶点后继续深入,直至弧形穿刺套管的末端到达第一靶点,此时第一刺激位位于第一靶点处,第二刺激位位于第二靶点处;
B4、取出穿刺套管芯,使弧形穿刺套管内腔空置;
B5、在空置的弧形穿刺套管内腔中植入颅内电极,颅内电极在弧形穿刺套管管腔的约束下进入颅内,直至电极末端到达弧形穿刺套管的出口处,此时电极本体处于弧形穿刺套管管腔的约束和保护下,电极本体经弧形穿刺套管的末端开口和侧壁口分别与第一靶点和第二靶点接触。
说明书 :
一种弧形轨迹植入颅内电极的装置
技术领域
背景技术
发明内容
附图说明
28-护手;29-手柄;101-定位点;102-定位柱滑块;103-水平板滑块;104-定位销。