一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置及其制备方法，L型定位装置为采用3D打印的“L”型中空管道，包括竖直段、弯角和横段，竖直段顶部设有与患者胸顶面相贴合的头端，横段的末端封闭且横段上设有与中空管道相连的病灶标记装置；使用时，将定位装置适形地置入患者胸腔内并固定，通过病灶标记装置对肺磨玻璃结节处进行标记。本发明专利技术的L型定位装置，避免了手触法无法触及结节和定位针或微弹簧圈脱钩或落入胸腔的问题，减少了患者CT的照射量和医务人员的工作量，同时去除了因解剖原因造成的受肋骨或肩胛骨的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置及其制备方法
本专利技术属于医疗器械领域，尤其涉及一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置及其制备方法。
技术介绍
肺部磨玻璃结节是指CT图像上表现为密度轻度增加，但其内的支气管血管束仍可显示。此征象常为早期肺部疾患的表现，及时发现并诊断对临床正确处理及预后的判断有重要意义，具有腔镜下手术切除指征，但由于病灶微小，同时，胸腔是一个体内腔隙，肺组织和胸腔可随呼吸而运动，因此肺部磨玻璃结节难以准确定位。目前确定肺部磨玻璃结节(GGO)的方法主要有三种：1.术中探查定位：手术中，根据胸部CT显示的肺结节大致范围，术者凭借自身经验和手指敏感度利用手触法触摸肺组织以确定肺结节部位；2.术前CT引导下经胸壁hook-wire定位针定位肺结节：hook-wire定位针是乳腺外科常用定位针，前端带有倒钩，穿刺后可锚定在病灶处从而起到定位的作用。术前CT确定穿刺针进针位置、角度及深度，下经胸壁行肺穿刺将套针穿刺进入肺结节内或结节周围，释放钩子锚定病灶，收回套针，再次行CT确认位置无误即可行腔镜手术切除已定位的病灶；3.术前CT引导下经胸壁micro-coil微弹簧圈定位肺结节：micro-coil微弹簧圈是由可安全用于人体内金属材料制成，其高密度特性在透视下很容易被发现。术前，CT扫描确定穿刺针进针位置、角度及深度，穿刺后行CT确认位置满意即可于套针内推入微弹簧圈，弹簧圈会锚定在病灶内或者周围，收回套针，再次行CT确认位置无误即可行腔镜手术切除已定位的病灶。但现有技术可能存在以下问题：手摸法无法触及肿块：肺磨玻璃结节直径太小、距离脏层胸膜下深度过深或者质地较柔软与周围正常肺组织难以区分，极大地增加了手法触摸的难度，难以准确定位结节，最终导致无法完全切除肺结节；肋骨/肩胛骨影响定位：由于解剖原因，肋骨/肩胛骨遮挡的肺组织所存在的肺磨玻璃结节(GGO)无法通过体外穿刺的方法进行定位；定位装置掉落：对于距离脏层胸膜比较近，位置较浅的小结节，hook-wire定位针和micro-coil微弹簧圈在进行肺穿刺定位时由于穿刺过浅，未完全进入肺实质内，易导致定位针或弹簧圈脱落掉入胸腔内；气胸：hook-wire定位针或micro-coil微弹簧圈进行肺穿刺，有时需要多次反复穿刺才能准确定位，此时易引起肺破裂而引发气胸，患者产生胸闷气促、呼吸困难等表现，或定位针误伤血管而引起出血，甚至血胸，患者产生脉速、血压下降等失血性休克表现放射辐射影响：术前经CT经hook-wire定位针或micro-coil微弹簧圈引导穿刺定位，均需短期内接受多次CT以确定定位部位，增加了患者和医生受到的辐射量。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术中的上述问题，提出一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置及其制备方法。本专利技术根据患者术前的胸部CT，利用三维重建技术和3D打印技术根据三维重建的图像个性化地打印出符合患者胸腔特点的定位装置，可适形地放入胸腔内，并且在该装置中设有根据CT图像特别定位的病灶标记装置，针对肺磨玻璃结节(GGO)可精确地在胸膜表层进行定位。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的第一个方面提供一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置，所述L型定位装置为采用3D打印的“L”型中空管道，包括竖直段、弯角和横段，所述竖直段顶部设有与患者胸顶面相贴合的头端，所述横段的末端封闭且横段上设有与中空管道相连的病灶标记装置；使用时，将定位装置适形地置入患者胸腔内并固定，通过病灶标记装置对肺磨玻璃结节处进行标记。进一步地，所述中空管道的横截面为环形，其外直径为1-3cm、内直径为0.5cm。进一步地，所述头端的表面形状与胸顶面的形状一致，所述胸顶面为鼓肺时肺尖对应的位置。进一步地，所述病灶标记装置为定位针或电极膜片。进一步地，所述定位针为连接组装活检枪弹射部件或者一次性血糖采血针弹射部件。进一步地，所述定位装置的材质选自ABS(ABS树脂)、PLA(聚乳酸)、PVA(聚乙烯醇)和Nylon(尼龙)中的一种或几种。本专利技术的第二个方面提供一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置的制备方法，包括以下步骤：(1)根据预处理得到的具有肺磨玻璃结节的定位片图像，利用建模软件对患者胸腔和具有肺磨玻璃结节的肺部进行模型重建，在胸腔和肺部模型上确定肺磨玻璃结节在体表的投影位置；(2)根据预先计算的弯角弧度和角度，再次利用建模软件在上述胸腔和肺部模型上构建贴合的“L”型模型结构，其包括头端、竖直段、弯角和横段；(3)将“L”型模型结构导入打印机并进行3D打印，在所打印的横段上安装与中空管道相连通的病灶标记装置，制得L型定位装置。进一步地，所述步骤(1)中建模软件选自3Dmax、PROE、UG、AUTOCAD或SOLIDWORK。进一步地，所述步骤(1)定位片图像包括患者肺部的肺磨玻璃结节的部位、大小、深度和个数。进一步地，所述步骤(3)中弯角的弧度根据三维模型中肺磨玻璃结节与胸顶面的位置而定。进一步地，所述步骤(4)中病灶标记装置在横段上的位置根据三维模型中肺磨玻璃结节的部位在横段上的位置而定。本专利技术的第三个方面提供一种基于3D打印的肺磨玻璃结节腔镜术中胸腔内的定位方法，包括以下步骤：(1)对患者的的胸部进行CT扫描，得到肺磨玻璃结节的肺部定位片图像；(2)根据肺部定位片图像，利用三维重建技术对患者胸腔和具有肺磨玻璃结节的肺部进行电脑模型重建；(3)采用3D打印技术根据三维重建的图像打印出符合患者胸腔特点的L型定位装置，所述L型定位装置上设有根据定位片图像特别定位的病灶标记装置；(4)将L型定位装置适形地置入患者胸腔内，通过所述病灶标记装置对肺磨玻璃结节处的胸膜表层进行标记定位。进一步地，所述步骤(1)CT扫描包括标记并计算患者肺部的肺磨玻璃结节的部位、大小、深度和个数。进一步地，步骤(4)中所述将L型定位装置适形地置入患者胸腔内在患侧肺萎陷的情况下进行，所述对肺磨玻璃结节处的胸膜表层进行标记定位在患侧通气复张完全的情况下进行。进一步地，所述步骤(4)中病灶标记装置采用染色标记定位或电灼烧标记定位。本专利技术采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术的一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置避免了手触法无法触及结节；避免了hook-wire定位针或micro-coil微弹簧圈脱钩或落入胸腔的问题；避免了穿刺定位引起的气胸、出血、术前/术中移位的问题；减少了患者CT的照射量，减轻辐射；同时减少了术前医务人员进行肺部穿刺定位的工作量；本专利技术由于是在胸腔内定位，去除了因解剖原因造成的受肋骨或肩胛骨的影响。附图说明附图1为本专利技术腔镜术中胸腔内L型定位装置的结构示意图；附图2为本专利技术腔镜术中胸腔内L型定位装置中横段上定位部的截面图；附图3为本专利技术腔镜术中胸腔内L型定位装置的定位针的结构示意图；附图4为本专利技术腔镜术中胸腔内L型定位装置的使用状态图；附图5为患者两侧肺的CT图像；附图6为患者单侧肺的CT图像；附图7为患者单侧肺上肺磨玻璃结节的CT图像；其中，1-竖直段，2-横段，3-头端，4-中空管道，5-定位部，6-定位针。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本专利技术，但是下述实施例并不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置，其特征在于，所述L型定位装置为采用3D打印的“L”型中空管道，包括竖直段、弯角和横段，所述竖直段顶部设有与患者胸顶面相贴合的头端，所述横段的末端封闭且横段上设有与中空管道相连的病灶标记装置；使用时，将定位装置适形地置入患者胸腔内并固定，通过病灶标记装置对肺磨玻璃结节处进行标记。

【技术特征摘要】
1.一种3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置，其特征在于，所述L型定位装置为采用3D打印的“L”型中空管道，包括竖直段、弯角和横段，所述竖直段顶部设有与患者胸顶面相贴合的头端，所述横段的末端封闭且横段上设有与中空管道相连的病灶标记装置；使用时，将定位装置适形地置入患者胸腔内并固定，通过病灶标记装置对肺磨玻璃结节处进行标记。2.根据权利要求1所述的3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置，其特征在于，所述中空管道的横截面为环形，其外直径为1-3cm、内直径为0.5cm。3.根据权利要求1所述的3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置，其特征在于，所述头端的表面形状与胸顶面的形状一致，所述胸顶面为鼓肺时肺尖对应的位置。4.根据权利要求1所述的3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置，其特征在于，所述病灶标记装置为定位针或电极膜片。5.根据权利要求4所述的3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置，其特征在于，所述定位针为连接组装活检枪弹射部件或者一次性血糖采血针弹射部件。6.根据权利要求1所述的3D打印的腔镜术中胸腔内L型定位装置，其特征在于，所述定位装置的材质选自ABS树脂、聚乳酸、聚乙烯醇和尼龙中的一种或几种。7.一种如...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭峰，王轶灵，李牧，李泽遥，王龙，范子文，顾亚伟，陈昶，
申请(专利权)人：上海市肺科医院，
类型：发明
国别省市：上海;31