專利名稱：雙交面激光定向微創顱鉆的制作方法
技術領域：
本發明是一種用于微創顱內血腫清除術的醫療儀器，是在確定顱內血腫中心位置 和頭部開孔位置，進行定向開孔的器具。
背景技術：
微創血腫穿刺術已經在國內開展很多年了，但是受術者經驗及技術的影響，血腫 穿刺術的療效難以受到客觀的評價。以往的腦血腫穿刺術通過病人的頭部CT或CT片的三 維數據，確定血腫中心靶點和入顱路徑，雖然能通過測量病人頭部CT或CT確定血腫中心 靶點，但是由于頭部是一個類球體，從頭部外向內開孔及穿刺，難以準確穿刺靶點。血腫中 心靶點在頭部表面是看不到的，因此入顱的角度容易產生偏移，降低了血腫穿刺的準確性。 如果采用測量儀器進行定位，并以該儀器機體為定位基礎，進行定向開孔，雖然理論上精確 度比較高，但要想儀器穩定不變形就必須做的比較厚實和沉重，又要相對人的頭部固定是 比較困難，固定在頭部肉體表面由于肉體是軟體的，是容易產生相對位置變化的，特別是在 病人昏迷或痛苦狀態，又在頭部加上沉重龐大的儀器，又要反復做CT和調整測量，很難保 持穩定和相對頭部不竄動或擺動，更不適合頭部需要快速定向手術急診病人的救治。查閱 大量的血腫穿刺術文獻，術者均未詳細描述血腫穿刺術的過程穿刺針進入時如何控制其方 向。穿刺治療過程中，特別是在救治危重腦出血病人的手術中，對顱骨微創開孔鉆的偏移是 難免發生的。
發明內容
本發明的目的就是為了解決已有技術中，對頭部微創開孔定位和開孔過程的定位 導向復雜，儀器測量成本高，開孔導向誤差比較大的問題，提供一種簡便精確定位和導向控 制，保證穿刺快捷并誤差大大的降低的雙交面激光定向微創顱鉆。本發明的雙交面激光定向微創顱鉆是用于取出頭部內血腫定位開孔鉆，有機體、 設置于機體內驅動機構和與驅動機構輸出軸同軸連接的鉆頭，其特征在于機體帶有相交 線與鉆頭軸線共線的兩個交叉平面光激光器。在使用本發明雙交面激光定向微創顱鉆前， 利用解剖知識快速的找出耳眥線、正中線，先找出并畫出頭部的耳眥線，正中線。利用一塊 兩個相互垂直面A面、B面并通過一個過渡面C面連接的三面尺，各面分別開有排列的條孔。 A面的條孔與耳眥線平行，B面的條孔與正中線平行，利用三面尺上的條孔可快速的畫出多 個矢狀面、水平面在頭部表面的畫線(假設的矢狀面和水平面與頭部表面的交匯線)，最后 在保持三面尺中一個面(A面)條孔與矢狀面平行不變的條件下變化三面尺的角度使A面 的條孔與水平面垂直，沿A面、C面可畫出冠狀面在頭部表面的畫線。利用患者的CT或MRI 圖像數據，在圖像上及利用數據找到血腫的中心所在的水平層面、矢狀面、冠狀面。可通過 血腫中心所在的矢狀面距正中線所在的矢狀面之間的層面厚度，找到并畫出血腫中心在頭 部的投影線，即血腫中心所在矢狀面在頭部表面交匯線(矢狀線)。可通過血腫中心所在 的水平面距耳眥線所在的水平面之間的層面厚度，找到或畫出血腫中心在頭部表面的投影線，即血腫中心所在的水平面在頭部表面交匯線(水平線)。可通過血腫中心所在的冠狀面 距頭部中間冠狀面之間的層面厚度，找到或畫出血腫中心在頭部表面的投影線，即血腫中 心所在冠狀面在頭部表面交匯線(冠狀線)。這樣使用畫線法在病人的頭部表面標識出血 腫投影部位，以此畫線為判斷標準。然后再以血腫中心所在各面在頭部表面投影線的交叉 點作為開孔點，并以形成該交叉點兩條交叉線(形成交點的交匯線)為基準，確定開孔的方 向和插入導管及探取器具的方向。本發明是以找出血腫中心在頭部表面的投影線來作為判 斷方向基準，使本手術的客觀性更強。本發明的雙交面激光定向微創顱鉆，由于帶有至少兩 個平面光的激光器(或激光發射元件)，發射出穿過并交匯于鉆頭軸線的兩個交叉平面光。 發生出一個平面光的激光器與機體固定，發射出另一個平面光的激光器繞機體鉆頭軸線過 渡配合轉動連接。參見附圖4，一組激光器1、3與機體固定，共同發射出同一個平面光，另一 組激光器2、4通過調節環7與機體轉動連接，也共同發射出另一同一個平面光，并可以根據 頭部表面相交線的角度調整與前一平面光相交的角度。這樣4個激光器(頭)發出的4束 激光束正好形成兩個相交的平面光，相交的平面光的夾角與頭部表面交叉線的夾角相等。 用本發明的雙交面激光定向微創顱鉆在頭部表面交叉點為開孔點，激光器發出交叉平面光 照射在頭部表面的交叉線與頭部表面交叉線重疊，平面光就相當于血腫中心所在平面延伸 面，鉆頭的軸線與交叉平面光相交線及血腫中心所在平面相交線共線，鉆頭開孔的方向就 是血腫中心。這樣根據頭部表面畫線調整激光束的方向，當激光束與頭部的交叉畫線重合 時，激光束相交的點正好與微顱鉆的鉆頭在同一直線上，準確的確定出鉆孔和穿刺的方向。 這樣保持交叉的平面光照在頭部表面的交叉線形成重疊，就能保持鉆孔的準確方向。本發明與已有技術相比，進一步的改進和具有如下優點本發明的雙交面激光定向微創顱鉆，是在頭部表面確定的三維基準引導下，根據 CT片上的數據，推算出血腫中心所在的各方向的層面在頭部表面畫線，通過激光器發射的 交叉平面光與頭部表面畫線重疊，來模擬血腫所在不同平面進行的無創傷快速定位及開 孔。本發明的開孔定位及開孔過程正確確定方向，無需沉重的定位框架，基礎不需要固定在 頭部，定位開孔設備簡便、易操作。本發明的雙交面激光定向微創顱鉆，還可以包括激光矯正穿刺方向的立體定位系 統。它包括可調式雙交面激光裝置、手電兩用微顱鉆(驅動機構為手動驅動機構和電動機 構并聯的驅動機構)、輔助定向系統(包括立體成像系統和圖像重合辨認系統)，可調試雙 交面激光裝置可以根據頭部表面的畫線調整激光束的角度，準確的與頭部表面畫線重合; 手電兩用的微顱鉆在有電的情況下方便使用，又可以在沒電的緊急情況下繼續使用；輔助 定向系統可有效的減少以前由術者肉眼觀察帶來的誤差。通過上述系統可以在不到一分鐘 內就能實現精確的鉆顱方向，提高血腫穿刺成功率。本發明的快速定位血腫穿刺點，無框架，無創傷，操作簡便，為初學者大大的提高 了血腫穿刺的成功率。以往由于血腫穿刺方向由術者主觀判斷，因此常常因術者的經驗，技 術水平不同，導致微創手術的療效評價結果有很大的差距，如果本儀器能夠廣泛的推廣，將 會具有很大的統計學意義。與以往的血腫穿刺儀相比在進行血腫穿刺時具有更高的準確性 及客觀性，以往微創血腫穿刺術的療效評價常由術者的技術影響，難以做出客觀評價，而本 儀器減小微創血腫穿刺術術者的技術影響的誤差，對以后的微創血腫穿刺術的統計具有重 要的意義。特別在沒有CT或MRI監視的緊急情況下，可以大大的提高穿刺的成功率。下面結合附圖對本發明專利進一步說明
圖1、圖2是本發明雙交面激光定向微創顱鉆即用于取出頭部內血腫定位開孔手 動電動兩用鉆的兩個方向的立體結構示意圖；圖3是這種用于取出頭部內異物定位開孔手 動電動兩用鉆的反映內部結構的主示意圖，圖4是其從鉆頭方向的結構示意圖；圖5是本發明雙交面激光定向微創顱鉆所帶有的輔助定向提示系統示意圖。圖6是用于取出頭部內異物定位開孔電鉆主視圖；圖7是用于取出頭部內異物定 位開孔電鉆的左視圖。圖1、2、3、4、5中，6.鉆頭鎖緊器，21.鉆頭，9、10、16、17.傳動齒輪，.2、3、4、5平面光激光器，13.傳動軸，14.手柄及內部的電池，19.連接桿，20.手搖桿搖柄，11.啟動開關， 12.封閉防水外殼，15.電動機，7.激光束調節環，8.平面光激光器連接環27.病患頭部， 28.影像采集系統，29.影像采集系統，30.立體成像系統，31.圖像重合辨認系統，32.辨認 提示系統。
具體實施例方式實施例1、一種雙交面激光定向微創顱鉆(參考圖1、2、3、4、5)，是用于取出頭部內 血腫定位開孔鉆，有耐高溫塑料或鋼材的圓柱形機體、機體兩端設有軸承，一端軸承配有伸 出的鉆頭，機體內設置有電動驅動機構和手動驅動機構，電動驅動機構的電動機固定與機 體內，電動機軸與深入到機體內的鉆頭軸同軸連接。鉆頭軸帶有小齒輪，小齒輪與一大齒輪 嚙合，大齒輪軸向上延伸的上端帶有另一個小齒輪，這個另一小齒輪再與手搖柄軸的大齒 輪嚙合，構成手動驅動機構。機體帶有發射出相交線與鉆頭軸線共線的交叉平面光激光器。 這種發射出交叉平面光的激光器，參見圖4，激光器(頭)3、5發射的激光束為同一平面光， 激光器2、4發射激光束為同一平面光并與前一個平面光相會垂直交叉，與頭部表面垂直交 叉畫線一致。四個激光器(頭)發出的4束激光束正好形成垂直相交面的平面光，模擬出 CT片上血腫所在的兩個相互垂直的平面。根據頭部表面畫線調整激光束的方向，當激光束 照射在頭部表面的交叉光線與頭部表面交叉點的畫線重合時，激光束相交的點正好與微顱 鉆的鉆頭在同一直線上，準確指向血腫中心，保證確定出穿刺開孔的方向指向血腫中心點。 雙交面激光定向微創顱鉆還帶有的輔助定向系統，這個系統包括立體成像系統和圖像重合 辨認系統，立體成像系統包括兩個攝像儀觀、四采集圖像后經立體成像系統30及軟件在屏 幕上顯示出頭部27的立體圖形，圖像重合辨認系統是由分析軟件系統分析出畫線的坐標， 當激光術投影照射在頭部表面，再經軟件分析系統分析激光束投影的坐標，當激光束投影 的坐標與畫線坐標重合時，發出信號由語音系統31進行音頻提示，表示定位定向準確。實施例2、一種本發明用于取出頭部內異物定位開孔的手動電動兩用鉆，有機體、 設置于機體內驅動機構和與驅動機構輸出軸同軸連接的鉆頭，此外機體帶有兩組平面激光 發射器，激光發射器發射出兩個平面光相互交叉，相交于鉆頭軸線，即相交線與鉆頭軸線共 線。如圖1、2、3、4所示，圖中，6.鉆頭鎖緊器，21.鉆頭，9、10、16、17.傳動齒輪，· 2、3、4、5 平面光激光器，13.傳動軸，14.手柄及內部的電池，19.連接桿，20.手搖桿搖柄，11.啟動 開關，12.封閉防水外殼，15.電動機，7.激光束調節環，8.平面光激光器連接環。一組平面5光激光器2、4固定在機體的連接環不動，發出同一平面光，平面光與電動機軸線、鉆頭軸線 1共面。另一組是可調的平面光激光器3、5設置在激光束調節環7，可隨著激光束調節環 7繞機體及軸線轉動，也發出同一平面光，平面光與電動機軸線、鉆頭軸線共面，同時與固定 的平面光相交，相交線與軸線為同一條線，即共線。可調的平面光可以根據頭部表面交叉線 的角度，調整與固定的平面光相交的角度，來達到一致，并且在相交的平面光在頭部表面投 影線與表面交叉線重合時，就正好使得鉆頭的軸線穿過血腫中心，保持鉆孔的準確方向。所 形成兩相交平面光，也相當模擬出CT片上的穿過血腫中心的平面。這樣根據頭部表面畫線 隨時保持激光束的方向，當激光束照在頭部表面的光線與頭部表面開孔點的交叉線重合， 激光束相交的點正好與開孔交叉點及鉆頭軸在同一直線上，開孔的方向就準確的朝向血腫 中心的方向，確保了穿刺的方向準確性、和快捷操作性。可以采用手電兩用微顱開孔鉆，微顱開孔鉆在手柄下方還可以有一個提供電源的 蓄電池(參見圖6、7)，以備停電時使用。電動機通電后帶動電動機軸，電動機軸帶動鉆頭軸 及鉆頭鎖緊器旋轉，從而帶動鉆頭轉動。微顱開孔鉆在電動機的帶動下轉動，減少了術者的 體力勞動，又可以使鉆頭平穩轉動。但是難免會有蓄電池也沒電而又需要進行緊急手術的 時候，此時將手搖桿的一端的六角孔套在搖柄的軸端六角柱，手搖動手搖桿及搖柄的軸，就 能通過傳動齒輪和傳動軸帶動電動機軸和磚頭軸及鉆頭轉動工作。這種設計即為術者提供 方便又為術者考慮了突發因素。實施例3、一種本發明的用于取出頭部內異物的定位開孔電鉆，有機體81、設置于 機體內電動驅動機構82和與驅動機構輸出軸同軸連接的鉆頭80，機體前端帶有發射出相 交于鉆頭軸線的平面光激光器83、84、85、86。如圖6、7所示，其中，平面光激光器83、85發 射的平面光為同一個平面，為主視圖的垂直平面；平面光激光器84、86發射的平面光為同 一個平面，為主視圖的水平平面。圖中平面光激光器83、85固定在機體前端上下，發出同一 平面光，平面光與電動機軸線、鉆頭軸線共面。可調的平面光的激光器84、86設置在調整環 87，調整環與機體前端圓柱過渡配合轉動連接，可調的平面光激光器84、86可隨著調整環 繞軸線轉動。可調的平面光激光器84、86發出同一平面光，平面光與電動機軸線、鉆頭軸線 共面，同時與固定的平面光相交于軸線，形成可調的平面光。可調的平面光可以根據頭部表 面交叉線的角度，轉動調整環，使可調的平面光與固定的平面光相交的角度，來達到一致， 并且在相交的平面光在頭部表面投影交叉光線與頭部表面交叉線重合時，就正好使得鉆頭 的軸線延伸穿過血腫中心，保持鉆孔的準確方向。所形成兩相交平面光，也相當模擬出CT 片上的穿過血腫中心的平面。這樣根據頭部表面畫線隨時保持激光束的方向，保持激光束 與頭部表面的畫線重合，就能保持激光束相交線正好與鉆的鉆頭及血腫異物中心在同一直 線上，能夠準確的保持開孔及穿刺的方向。
權利要求
1.一種雙交面激光定向微創顱鉆，是用于取出頭部內異物定位開孔鉆，有機體、設置于 機體內驅動機構和與驅動機構輸出軸同軸連接的鉆頭，其特征在于機體帶有發射出相交 線與鉆頭軸線共線的兩個交叉平面光的激光器。
2.如權利要求1所說的雙交面激光定向微創顱鉆，其特征在于發生出一個平面光的 激光器與機體固定，發射出另一個平面光的激光器繞機體鉆頭軸線過渡配合轉動連接。
3.如權利要求1或2所說的雙交面激光定向微創顱鉆，其特征在于帶有輔助定向系 統，這個系統包括立體成像系統和圖像重合辨認系統，立體成像系統包括兩個攝像儀采集 圖像后經立體成像軟件在屏幕上顯示出頭部的立體圖形，圖像重合辨認系統是由分析軟件 系統分析出頭部表面畫線的坐標，當激光術照射在頭部表面，再經軟件分析系統分析激光 束的坐標，當激光束的坐標與頭部表面畫線坐標重合時，由圖像重合辨認系統發出信號經 語音系統進行音頻提示。
4.如權利要求1或2所述的雙交面激光定向微創顱鉆，其特征在于驅動機構手動驅 動機構和電動機構并聯的驅動機構。
5.如權利要求3所述的雙交面激光定向微創顱鉆，其特征在于電動機構為電動機和 電動機軸；電動機軸與鉆頭同軸連接，鉆頭軸帶有小齒輪，小齒輪與一大齒輪嚙合，大齒輪 軸向上延伸的上端帶有另一個小齒輪，這個另一小齒輪再與手搖柄軸的大齒輪嚙合，構成 手動驅動機構。
全文摘要
雙交面激光定向微創顱鉆是用于取出頭部內血腫定位開孔鉆，有機體、設置于機體內驅動機構和與驅動機構輸出軸同軸連接的鉆頭，機體帶有相交線與鉆頭軸線共線的兩個交叉平面光激光器。最好是一個平面光的激光器與機體固定，另一個平面光的激光器繞機體鉆頭軸線過渡配合轉動連接。在頭部表面確定的三維基準引導下，根據CT片上的數據，推算出血腫中心所在的各方向的層面在頭部表面畫線，通過激光器發射的交叉平面光與頭部表面交叉畫線重疊，來模擬血腫所在不同平面進行的無創傷快速簡便地定位及開孔。
文檔編號A61B17/16GK102048573SQ20091021975
公開日2011年5月11日 申請日期2009年11月10日 優先權日2009年11月10日
發明者孫樹杰 申請人:大連七顆星醫療器械有限公司, 孫樹杰