椎弓根穿刺系统和用于椎弓根穿刺的引导方法技术方案

本申请公开了椎弓根穿刺系统和用于椎弓根穿刺的引导方法，其中，所述椎弓根穿刺系统包括椎弓根穿刺机器人和用于控制所述椎弓根穿刺机器人的控制单元(30)，所述椎弓根穿刺机器人包括机器人本体(10)和X射线检测装置，所述X射线检测装置包括X射线投照部(20)和X射线接收部(40)，所述X射线投照部(20)和X射线接收部(40)中的至少一者设置在所述机器人本体(10)上，所述控制单元设置为能够根据所述X射线检测装置的检测结果控制所述机器人本体(10)的穿刺操作。本申请可以实时通过投照X射线对穿刺器械的位置进行检测，从而可以根据检测结果控制通过机器人本体进行的穿刺进程，确保穿刺准确、顺利进行。顺利进行。顺利进行。

【技术实现步骤摘要】
椎弓根穿刺系统和用于椎弓根穿刺的引导方法


[0001]本申请涉及医疗设备和医疗辅助方法领域，更具体地说，涉及一种椎弓根穿刺系统和用于椎弓根穿刺的引导方法。

技术介绍

[0002]椎弓根穿刺(即椎弓根螺钉植入)是脊柱外科的基本技术，徒手椎弓根螺钉植入准确性较差，不同程度失误率在20％以上。在一些脊柱侧弯或椎体肿瘤椎弓根受到破坏的情况下，徒手进行椎弓根螺钉植入失误率更高。一旦椎弓根植入失误可能导致神经结构、胸腹腔脏器、血管结构损伤，还会导致内固定失败。
[0003]现有技术虽然出现了利用机器人进行椎弓根穿刺的技术，但由于机器人的操作是根据术前对患者的影像检查结果获得的术前规划进行导航，术中患者位置漂移，工具在不规则椎体表面打滑等因素均可导致穿刺过程中出现失误。
[0004]因此，如何提高椎弓根穿刺的准确性成为本领域需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提出了一种椎弓根穿刺系统，以提高椎弓根穿刺的准确性。
[0006]根据本申请，提出了一种椎弓根穿刺系统，其中，所述椎弓根穿刺系统包括椎弓根穿刺机器人和用于控制所述椎弓根穿刺机器人的控制单元，所述椎弓根穿刺机器人包括机器人本体和X射线检测装置，所述X射线检测装置包括X射线投照部和X射线接收部，所述X射线投照部和X射线接收部中的至少一者设置在所述机器人本体上，所述控制单元设置为能够根据所述X射线检测装置的检测结果控制所述机器人本体的穿刺操作。
[0007]可选地，所述椎弓根穿刺系统包括输入单元，所述控制单元与所述输入单元电连接，以能够根据由所述输入单元输入的术前规划导航控制所述机器人本体的穿刺操作。
[0008]可选地，所述控制单元设置为能够控制所述X射线投照部的X射线投照角度和/或X射线投照强度。
[0009]可选地，所述X射线投照部设置为沿椎弓根的走向投照。
[0010]可选地，所述机器人本体包括设置于所述机器人本体的机械臂头端的穿刺物，所述X射线投照部和X射线接收部中的一者设置在所述机械臂头端并设置有避让所述穿刺物的避让孔。
[0011]可选地，所述X射线检测装置包括用于监测检测结果的监测单元，所述监测单元与所述控制单元电连接，以使所述控制单元根据所述监测单元的反馈判断穿刺是否偏离并控制所述机器人本体。
[0012]可选地，所述X射线检测装置在穿刺到所述机器人本体的穿刺物的头端到达预定位置后开始进行检测。
[0013]可选地，所述控制单元在以下情况下判断穿刺发生偏离：所述影像中显示所述穿刺物的投影超出所述椎弓根外侧壁；所述影像中显示所述穿刺物的投影超出所述椎弓根内
侧壁；所述影像中显示所述穿刺物的投影超出所述椎弓根上壁；所述影像中显示所述穿刺物的投影超出所述椎弓根下壁。
[0014]可选地，所述监测单元包括报警单元，在穿刺发生偏离时，所述控制单元控制所述报警单元报警。
[0015]可选地，在穿刺发生偏离时，所述控制单元控制所述穿刺物的头端停止穿刺。
[0016]本申请还提供一种用于椎弓根穿刺的引导方法，其中，所述方法包括：
[0017]S1.沿椎弓根的走向投照X射线，以进行X射线检测；
[0018]S2.通过穿刺物进行穿刺，并根据X射线检测的影像判断穿刺是否偏离；
[0019]S3.根据判断结果，继续或停止穿刺。
[0020]可选地，在穿刺到所述穿刺物的头端到达预定位置时，进行X射线检测并根据X射线检测的影像判断穿刺是否偏离。
[0021]可选地，在穿刺到所述穿刺物的头端到达预定位置时，连续或间歇地进行X射线检测。
[0022]可选地，步骤S3中：如所述影像中显示所述穿刺物的头端超出椎弓根外侧壁，则判断穿刺偏外；如所述影像中显示所述穿刺物的头端超出椎弓根内侧壁，则判断穿刺偏内；如所述影像中显示所述穿刺物的头端超出椎弓根上壁，则判断穿刺偏上；如所述影像中显示所述穿刺物的头端超出椎弓根下壁，则判断穿刺偏下。
[0023]可选地，在步骤S3中，当判断穿刺偏离，则停止穿刺。
[0024]可选地，在步骤S2中，根据术前规划进行穿刺。
[0025]根据本申请的技术方案，可以实时通过投照X射线对穿刺器械的位置进行检测，从而可以根据检测结果控制通过机器人本体进行的穿刺进程，确保穿刺准确、顺利进行。
[0026]本申请的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0027]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请。在附图中：
[0028]图1为根据本申请优选实施方式的椎弓根穿刺系统进行穿刺的示意图；
[0029]图2为正常穿刺的检测影像；
[0030]图3至图7为穿刺过程中出现偏差的情况及其检测影像。
具体实施方式
[0031]下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本申请的技术方案。
[0032]本申请提供一种椎弓根穿刺系统，其中，所述椎弓根穿刺系统包括椎弓根穿刺机器人和用于控制所述椎弓根穿刺机器人的控制单元30，所述椎弓根穿刺机器人包括机器人本体10和X射线检测装置，所述X射线检测装置包括X射线投照部20和X射线接收部40，所述X射线投照部20和X射线接收部40中的至少一者设置在所述机器人本体10上，所述控制单元设置为能够根据所述X射线检测装置的检测结果控制所述机器人本体10的穿刺操作。
[0033]使用本申请的椎弓根穿刺系统，可以通过X射线检测装置在穿刺过程中实时检测穿刺的位置，从而可以根据检测结果控制通过机器人本体10进行的穿刺进程，确保穿刺准
确、顺利进行。
[0034]本申请中，可以通过适当方式设定机器人本体10的穿刺路径，例如可以结合患者的术前检查结果来获得术前规划并根据术前规划设定穿刺路径和导航穿刺操作。为便于实现自动化穿刺，所述椎弓根穿刺系统可以包括输入单元，所述控制单元与所述输入单元电连接，以能够根据由所述输入单元输入的术前规划导航控制所述机器人本体10的穿刺操作。可以理解的，术前规划可以根据术前对患者进行X射线检查、CT扫描或核磁共振成像的结果制定。
[0035]在进行椎弓根穿刺时，需要针对不同患者、不同部位进行穿刺，为便于适应不同的穿刺情况，所述X射线投照部20设置为能够调节X射线投照角度，以根据实际穿刺情况的需要调节X射线投照角度，从而获得准确的实时检测结果。
[0036]另外，优选地，所述X射线投照部20可以设置为能够调节X射线投照强度，以根据实际穿刺的情况调节投照强度来获得清晰、准确的检测结果。其中，可以理解的，为避免过度辐射造成患者和相关操作人员的损伤，X射线投照强度应控制在安全范围内，优选地，每次穿刺的总投照时间不超过10min，射线剂量不超过2Gy。
[0037]优选地，可以通过控制单元对X射线投照部20的操作进行控制，即，通过控制单元控制X射线投照部20的X射线投照本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种椎弓根穿刺系统，其特征在于，所述椎弓根穿刺系统包括椎弓根穿刺机器人和用于控制所述椎弓根穿刺机器人的控制单元(30)，所述椎弓根穿刺机器人包括机器人本体(10)和X射线检测装置，所述X射线检测装置包括X射线投照部(20)和X射线接收部(40)，所述X射线投照部(20)和X射线接收部(40)中的至少一者设置在所述机器人本体(10)上，所述控制单元设置为能够根据所述X射线检测装置的检测结果控制所述机器人本体(10)的穿刺操作。2.根据权利要求1所述的椎弓根穿刺系统，其特征在于，所述椎弓根穿刺系统包括输入单元，所述控制单元与所述输入单元电连接，以能够根据由所述输入单元输入的术前规划导航控制所述机器人本体(10)的穿刺操作。3.根据权利要求1所述的椎弓根穿刺系统，其特征在于，所述控制单元设置为能够控制所述X射线投照部(20)的X射线投照角度和/或X射线投照强度。4.根据权利要求2所述的椎弓根穿刺系统，其特征在于，所述X射线投照部(20)设置为沿椎弓根的走向投照。5.根据权利要求1所述的椎弓根穿刺系统，其特征在于，所述机器人本体(10)包括设置于所述机器人本体(10)的机械臂头端(11)的穿刺物(12)，所述X射线投照部(20)和X射线接收部(40)中的一者设置在所述机械臂头端(11)并设置有避让所述穿刺物(12)的避让孔。6.根据权利要求1
‑
5中任意一项所述的椎弓根穿刺系统，其特征在于，所述X射线检测装置包括用于监测检测结果的监测单元，所述监测单元与所述控制单元(30)电连接，以使所述控制单元根据所述监测单元的反馈判断穿刺是否偏离并控制所述机器人本体(10)。7.根据权利要求6所述的椎弓根穿刺系统，其特征在于，所述X射线检测装置在穿刺到所述机器人本体(10)的穿刺物的头端到达预定位置后开始进行检测。8.根据权利要求7所述的椎弓根穿刺系统，其特征在于，所述控制单元在以下情况下判断穿刺发生偏离：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赞，张璨，段婉茹，王佳璐，
申请(专利权)人：首都医科大学宣武医院，
类型：发明
国别省市：