本實(shí)用新型涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，尤其是一種弧形軌跡植入顱內(nèi)電極的裝置。

背景技術(shù)：

腦深部電刺激術(shù)指通過(guò)影像學(xué)（CT、MRI）定位和立體定向裝置引導(dǎo)，將微電極置入顱內(nèi)的特定靶點(diǎn)，治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)病癥的功能神經(jīng)外科手術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外的立體定向儀，均為弓型定位儀，原理為球心法。使用步驟為：首先，以立體定向頭架作為影像定位的參照標(biāo)記，將大腦置于一個(gè)三維空間，測(cè)量出目標(biāo)靶點(diǎn)的笛卡爾坐標(biāo)（X,Y,Z）。其次，通過(guò)調(diào)節(jié)立體定向儀上的X、Y、Z臂，使定向儀上弧形弓的圓心與目標(biāo)靶點(diǎn)重合。最后，將弓型定向儀安裝在框架上，從弧形弓上任一點(diǎn)，以與弧形切線呈垂直的方向置入電極，均可通過(guò)預(yù)定球心，完成目標(biāo)靶點(diǎn)的電極埋置術(shù)。該定位系統(tǒng)有著準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)，在立體定向神經(jīng)外科手術(shù)中起到了重要的作用。

但目前的立體定向儀只能將電極置入到單一目標(biāo)靶點(diǎn)，逐漸無(wú)法滿足臨床需要?；诋?dāng)前大量的臨床研究，雙靶點(diǎn)的腦深部電刺激效果趨向優(yōu)于單一靶點(diǎn)的刺激效果。比如：丘腦底核和蒼白球內(nèi)側(cè)的帕金森病的中線癥狀效果不佳，對(duì)于中線癥狀為主的患者，使用腦橋核和丘腦底核聯(lián)合電刺激可以達(dá)到更好的效果。對(duì)于此類情況，使用目前的定位系統(tǒng)，只能是在手術(shù)過(guò)程中對(duì)多個(gè)核團(tuán)分別置入多個(gè)電極。但考慮到顱內(nèi)電極的價(jià)格昂貴，多次的顱內(nèi)電極置入過(guò)程中對(duì)腦組織產(chǎn)生一定的損傷，如何能夠讓單一電極經(jīng)過(guò)多個(gè)顱內(nèi)目標(biāo)靶點(diǎn)，有重要的臨床價(jià)值。目前還沒(méi)有針對(duì)單一電極刺激多個(gè)靶點(diǎn)的方法和立體定向裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提出一種弧形軌跡植入顱內(nèi)電極的裝置，提供了以單電極刺激多個(gè)靶點(diǎn)的植入方法和定向裝置。

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案。

一種弧形軌跡植入顱內(nèi)電極的裝置，用于在顱內(nèi)實(shí)現(xiàn)單電極經(jīng)過(guò)多個(gè)顱內(nèi)目標(biāo)靶點(diǎn)的穿刺軌跡，所述裝置包括定位具、弧度固定的弧形穿刺套管和弧度固定的弧形引導(dǎo)套管，所述弧形穿刺套管經(jīng)弧形引導(dǎo)套管引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)穿刺定位，所述弧形引導(dǎo)套管被固定于定位具上，所述定位具上設(shè)有定位框架和位置可調(diào)的定位點(diǎn)，所述定位點(diǎn)上設(shè)有固定件，當(dāng)弧形引導(dǎo)套管穿過(guò)定位點(diǎn)且被固定件固定時(shí)，弧形引導(dǎo)套管完成定位；當(dāng)所述弧形引導(dǎo)套管定位時(shí)，弧形引導(dǎo)套管的弧形所在圓的圓周經(jīng)過(guò)顱內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)靶點(diǎn)。

所述定位具包括定位框架、垂直板滑塊、垂直板、轉(zhuǎn)接水平板、定位柱、偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤和若干定位桿，所述垂直板成對(duì)設(shè)置，垂直板以垂直板滑塊滑置于定位框架兩側(cè)邊滑槽處前后滑移，垂直板插置于垂直板滑塊的豎向滑槽內(nèi)上下滑移；所述轉(zhuǎn)接水平板以水平板滑塊的滑槽置于垂直板處升降，所述定位柱底部設(shè)有置于轉(zhuǎn)接水平板上的定位柱滑塊，所述定位柱滑塊上設(shè)有用于固定偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤的定位銷，所述偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤穿置于定位柱上并被定位銷固定；所述定位柱上均勻排列設(shè)置位于同一垂直面上的若干定位通孔，所述若干定位桿穿置于定位通孔內(nèi)，定位桿的末端設(shè)有定位點(diǎn)，定位點(diǎn)上設(shè)有用于固定弧形引導(dǎo)套管的定位環(huán)，所述垂直板滑塊、水平板滑塊、定位柱滑塊上均設(shè)有滑移鎖定裝置。

所述弧形引導(dǎo)套管的弧形所在圓位于垂直方向上。

轉(zhuǎn)接水平板上有X軸刻度尺，定位柱滑塊處設(shè)有X軸定位標(biāo)記用于X軸讀數(shù)；定位桿設(shè)有偏轉(zhuǎn)角標(biāo)記用于定位桿的偏轉(zhuǎn)角度讀數(shù)；定位框架側(cè)邊有Y軸刻度尺，垂直板滑塊內(nèi)側(cè)有Y軸定位標(biāo)記用于Y軸讀數(shù)；垂直板上設(shè)有Z軸刻度，以垂直板中央的零點(diǎn)刻度為Z軸原點(diǎn)，向上下兩端排列刻度尺，其中向下的刻度尺為Z軸刻度尺，垂直板滑塊外側(cè)設(shè)有Z軸定位標(biāo)記用于Z軸讀數(shù)。

所述弧形引導(dǎo)套管按尺寸分為多個(gè)規(guī)格，各規(guī)格的弧形引導(dǎo)套管的弧度半徑不同，各規(guī)格的弧形引導(dǎo)套管的管內(nèi)徑、管外徑和管長(zhǎng)均相同，各規(guī)格的弧形引導(dǎo)套管的管長(zhǎng)均小于弧形穿刺套管；各規(guī)格的弧形引導(dǎo)套管的管外徑與定位點(diǎn)的定位環(huán)內(nèi)徑匹配。

所述弧形穿刺套管為向顱內(nèi)兩個(gè)目標(biāo)靶點(diǎn)植入電極的穿刺套管；所述弧形穿刺套管按尺寸分為多個(gè)規(guī)格，各規(guī)格的弧形穿刺套管的弧度半徑不同，各規(guī)格的弧形穿刺套管的管內(nèi)徑、管外徑和管長(zhǎng)均相同，各規(guī)格的弧形穿刺套管的管外徑與弧形定位套管的管內(nèi)徑相匹配；弧形穿刺套管內(nèi)置一條穿刺套管芯，所述穿刺套管芯的一端設(shè)有護(hù)手和手柄，穿刺套管芯的另一端顯置于弧形穿刺套管的末端管口處，弧形穿刺套管的末端管口為與第一靶點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一刺激位，弧形穿刺套管的側(cè)壁設(shè)有一側(cè)壁口，該側(cè)壁口為與第二靶點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二刺激位；弧形穿刺套管的外壁表面上標(biāo)記有刻度尺用以觀測(cè)置入長(zhǎng)度。

本實(shí)用新型根據(jù)弧形穿刺軌跡所在圓同時(shí)路經(jīng)顱內(nèi)和顱外的特點(diǎn)，在顱外建立弧形定位點(diǎn)，同時(shí)采用弧形的穿刺套管來(lái)限定穿刺弧度，從而建立起定位點(diǎn)、定位弧度相配合的弧形穿刺定位方法，定位準(zhǔn)確，只需要在影像學(xué)圖像上測(cè)定需要埋置顱內(nèi)電極的兩個(gè)靶點(diǎn)的坐標(biāo)，并根據(jù)操作者的判斷選擇合適的穿刺套管，就可以通過(guò)公式計(jì)算出通過(guò)兩個(gè)靶點(diǎn)所需的“電極軌道”，以及建立“電極軌道”所需的立體定向裝置的調(diào)整值，在立體定向裝置輔助下實(shí)現(xiàn)單電極雙靶點(diǎn)顱內(nèi)電極埋置。與已有技術(shù)相比，本實(shí)用新型填補(bǔ)了無(wú)法用單電極實(shí)現(xiàn)多靶點(diǎn)刺激的空白，且過(guò)程簡(jiǎn)便、定位準(zhǔn)確。

本實(shí)用新型采用定位點(diǎn)可變的定位固定結(jié)構(gòu)與弧度不變的弧形引導(dǎo)套管兩者組合實(shí)現(xiàn)定位，從而簡(jiǎn)化了計(jì)算工作量，其建模計(jì)算方式也更貼近臨床，便于實(shí)施。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

附圖1是本實(shí)用新型所述定位具的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是本實(shí)用新型定位柱、定位桿、偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤三者裝配示意圖；

附圖3是本實(shí)用新型定位柱、定位桿、偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤三者裝配剖面圖；

附圖4是本實(shí)用新型弧形引導(dǎo)套管的示意圖；

附圖5是本實(shí)用新型弧形穿刺套管的示意圖；

附圖6是本實(shí)用新型穿刺套管芯的示意圖；

附圖7是本實(shí)用新型弧形引導(dǎo)套管、弧形穿刺套管和穿刺套管芯的裝配示意圖；

附圖8是本實(shí)用新型定位柱的示意圖；

圖中：1-定位框架；2-垂直板滑塊；3-垂直板；4-轉(zhuǎn)接水平板；5-定位柱；6-定位桿；18-偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤；20-定位通孔；25-弧形引導(dǎo)套管；26-弧形穿刺套管；27-穿刺套管芯；28-護(hù)手；29-手柄；101-定位點(diǎn)；102-定位柱滑塊；103-水平板滑塊；104-定位銷。

具體實(shí)施方式

如圖1、2、3、4、5、6、7所示，一種弧形軌跡植入顱內(nèi)電極的裝置，用于在顱內(nèi)實(shí)現(xiàn)單電極經(jīng)過(guò)多個(gè)顱內(nèi)目標(biāo)靶點(diǎn)的穿刺軌跡，所述植入顱內(nèi)電極方法使用弧度固定的弧形穿刺套管向顱內(nèi)引入電極，所述弧形穿刺套管經(jīng)弧度固定的弧形引導(dǎo)套管引導(dǎo)實(shí)現(xiàn)穿刺定位，所述弧形引導(dǎo)套管被固定于定位具上，所述定位具上設(shè)有定位框架1和位置可調(diào)的定位點(diǎn)101，所述定位點(diǎn)101上設(shè)有固定件，當(dāng)弧形引導(dǎo)套管25穿過(guò)定位點(diǎn)101且被固定件固定時(shí)，弧形引導(dǎo)套管25完成定位；當(dāng)所述弧形引導(dǎo)套管25定位時(shí)，弧形引導(dǎo)套管25的弧形所在圓的圓周經(jīng)過(guò)顱內(nèi)的多個(gè)目標(biāo)靶點(diǎn)。

所述定位具包括定位框架1、垂直板滑塊2、垂直板3、轉(zhuǎn)接水平板4、定位柱5、偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤18和若干定位桿6，所述垂直板3成對(duì)設(shè)置，垂直板3以垂直板滑塊2滑置于定位框架1兩側(cè)邊滑槽處前后滑移，垂直板3插置于垂直板滑塊2的豎向滑槽內(nèi)上下滑移；所述轉(zhuǎn)接水平板4以水平板滑塊103的滑槽置于垂直板3處升降，所述定位柱5底部設(shè)有置于轉(zhuǎn)接水平板4上的定位柱滑塊102，所述定位柱滑塊102上設(shè)有用于固定偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤18的定位銷104，所述偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤18穿置于定位柱5上并被定位銷104固定；所述定位柱5上均勻排列設(shè)置位于同一垂直面上的若干定位通孔20，所述若干定位桿6穿置于定位通孔20內(nèi)，定位桿6的末端設(shè)有定位點(diǎn)101，定位點(diǎn)101上設(shè)有用于固定弧形引導(dǎo)套管的定位環(huán)，所述垂直板滑塊2、水平板滑塊103、定位柱滑塊102上均設(shè)有滑移鎖定裝置。

所述弧形引導(dǎo)套管25的弧形所在圓位于垂直方向上。

依托定位具建立笛卡爾坐標(biāo)系時(shí)，笛卡爾坐標(biāo)系的X軸建立在轉(zhuǎn)接水平板4上，轉(zhuǎn)接水平板4上有X軸刻度尺，定位柱滑塊102處設(shè)有X軸定位標(biāo)記用于X軸讀數(shù)；定位桿6設(shè)有偏轉(zhuǎn)角標(biāo)記用于定位桿6的偏轉(zhuǎn)角度讀數(shù)；Y軸建立在定位框架1側(cè)邊處，定位框架1側(cè)邊有Y軸刻度尺，垂直板滑塊2內(nèi)側(cè)有Y軸定位標(biāo)記用于Y軸讀數(shù)；Z軸建立在垂直板3上，以垂直板3中央的零點(diǎn)刻度為Z軸原點(diǎn)，向上下兩端排列刻度尺，其中向下的刻度尺為Z軸刻度尺，垂直板滑塊外側(cè)設(shè)有Z軸定位標(biāo)記用于Z軸讀數(shù)。

所述定位具的定位點(diǎn)數(shù)量為二，所述定位具定位點(diǎn)的坐標(biāo)定位依次分為以下步驟。

A1、在顱部周沿水平安裝定位框架，進(jìn)行顱部CT、MRI檢查以確定兩個(gè)位于顱內(nèi)同一垂直平面的目標(biāo)靶點(diǎn)，依托定位具建立笛卡爾坐標(biāo)系，分別測(cè)量出位于顱內(nèi)深位的第一靶點(diǎn)和顱內(nèi)淺位的第二靶點(diǎn)的坐標(biāo)，設(shè)笛卡爾坐標(biāo)系內(nèi)第一靶點(diǎn)的坐標(biāo)為（X1，Y1，Z1）而第二靶點(diǎn)的坐標(biāo)為（X2，Y2，Z2）；第一靶點(diǎn)和第二靶點(diǎn)所在的垂直平面為引導(dǎo)平面，以第一靶點(diǎn)、第二靶點(diǎn)在笛卡爾坐標(biāo)系的XY平面內(nèi)的坐標(biāo)計(jì)算引導(dǎo)平面與笛卡爾坐標(biāo)系的YZ平面之間的偏轉(zhuǎn)角度值S；在引導(dǎo)平面以第一靶點(diǎn)為原點(diǎn)建立二維的引導(dǎo)坐標(biāo)系，所述引導(dǎo)坐標(biāo)系的Y軸與笛卡爾坐標(biāo)系的Z軸平行，以此計(jì)算出第二靶點(diǎn)在引導(dǎo)坐標(biāo)系上的坐標(biāo)（X3，Y3）。

A2、選擇半徑合適的弧形引導(dǎo)套管和弧形穿刺套管，設(shè)弧形引導(dǎo)套管和弧形穿刺套管的半徑為r，則在引導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)，以r為半徑且經(jīng)過(guò)第一靶點(diǎn)和第二靶點(diǎn)的圓即為電極穿刺軌跡，計(jì)算電極穿刺軌跡的圓心（X4，Y4），得出電極穿刺軌跡的表示方程。

A3、選取定位柱上用于固定弧形引導(dǎo)套管的兩根定位桿，把定位桿在引導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)的兩個(gè)Y軸坐標(biāo)Ya和Yb代入電極穿刺軌跡的方程來(lái)求解定位坐標(biāo)，得出在引導(dǎo)坐標(biāo)系內(nèi)位于電極穿刺軌跡上與Ya、Yb對(duì)應(yīng)的X軸坐標(biāo)Xa、Xb。

A4、調(diào)整定位桿上的兩個(gè)定位點(diǎn)位置，使兩個(gè)定位點(diǎn)到達(dá)定位坐標(biāo)，定位坐標(biāo)在引導(dǎo)坐標(biāo)系上的坐標(biāo)為（Xa，Ya）和（Xb，Yb）。

當(dāng)通過(guò)excel表格公式計(jì)算引導(dǎo)平面與笛卡爾坐標(biāo)系的YZ平面之間的偏轉(zhuǎn)角度值S時(shí)，excel表格公式為S=IF(X2>X1,1,-1)*ACOS(ABS(Y1-Y2)/SQRT((X1-X2)^2+(X1-X2)^2))/PI()*180；

當(dāng)通過(guò)excel表格公式計(jì)算第二靶點(diǎn)在引導(dǎo)坐標(biāo)系上的坐標(biāo)時(shí)，excel表格公式為X3=IF(Y2<Y1,1,-1)*SQRT((X1-X2)^2+(Y1-Y2)^2) Y3=Z1-Z2；

當(dāng)通過(guò)excel表格公式計(jì)算電極穿刺軌跡的圓心在引導(dǎo)坐標(biāo)系上的坐標(biāo)時(shí)，excel表格公式為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))；

電極穿刺軌跡的表示方程為（X-X4)^2+（Y-Y4)^2=r^2；

通過(guò)excel表格公式向表示方程內(nèi)代入Ya、Yb計(jì)算Xa、Xb的excel表格公式為Xa=X4+SQRT(r^2-(Y4-Ya)^2) Xb=X4+SQRT(r^2-(Y4-Yb)^2)。

所述弧形引導(dǎo)套管25按尺寸分為多個(gè)規(guī)格，各規(guī)格的弧形引導(dǎo)套管25的弧度半徑不同，各規(guī)格的弧形引導(dǎo)套管的管內(nèi)徑、管外徑和管長(zhǎng)均相同，各規(guī)格的弧形引導(dǎo)套管的管長(zhǎng)均小于弧形穿刺套管；各規(guī)格的弧形引導(dǎo)套管的管外徑與定位點(diǎn)的定位環(huán)內(nèi)徑匹配。

所述弧形穿刺套管為向顱內(nèi)兩個(gè)目標(biāo)靶點(diǎn)植入電極的穿刺套管；所述弧形穿刺套管26按尺寸分為多個(gè)規(guī)格，各規(guī)格的弧形穿刺套管26的弧度半徑不同，各規(guī)格的弧形穿刺套管26的管內(nèi)徑、管外徑和管長(zhǎng)均相同，各規(guī)格的弧形穿刺套管26的管外徑與弧形定位套管25的管內(nèi)徑相匹配；弧形穿刺套管26內(nèi)置一條穿刺套管芯27，所述穿刺套管芯27的一端設(shè)有護(hù)手28和手柄29，穿刺套管芯27的另一端顯置于弧形穿刺套管26的末端管口處，弧形穿刺套管26的末端管口為與第一靶點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第一刺激位，弧形穿刺套管的側(cè)壁設(shè)有一側(cè)壁口，該側(cè)壁口為與第二靶點(diǎn)對(duì)應(yīng)的第二刺激位；弧形穿刺套管的外壁表面上標(biāo)記有刻度尺用以觀測(cè)置入長(zhǎng)度。

向顱內(nèi)植入電極時(shí)依次分為以下步驟。

B1、先將定位柱插入偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤，把兩根定位桿裝于定位柱上，旋轉(zhuǎn)定位桿使定位桿上的偏轉(zhuǎn)角標(biāo)記到達(dá)偏轉(zhuǎn)角度測(cè)量盤上的偏轉(zhuǎn)角度值S；調(diào)整定位柱滑塊使X軸定位標(biāo)記到達(dá)X軸刻度尺的X1值處，調(diào)整垂直板滑塊使Y軸定位標(biāo)記到達(dá)Y軸刻度尺的Y1值處，調(diào)整水平板滑塊使Z軸定位標(biāo)記到達(dá)Z軸刻度尺的Z1值處，鎖定垂直板滑塊、水平板滑塊和定位柱滑塊，完成定位柱的定位且使定位桿位于引導(dǎo)平面內(nèi)，調(diào)整兩根定位桿在定位柱上的位置，使兩根定位桿末端定位點(diǎn)到達(dá)定位坐標(biāo)；

B2、選取弧形延伸時(shí)能貫通兩個(gè)定位點(diǎn)的弧形引導(dǎo)套管，在定位環(huán)上固定弧形引導(dǎo)套管，弧形引導(dǎo)套管作為引導(dǎo)軌道使用無(wú)須進(jìn)入顱內(nèi)；

B3、設(shè)弧形穿刺套管上第一刺激位、第二刺激位的間距為L(zhǎng)1，設(shè)顱內(nèi)第一靶點(diǎn)、第二靶點(diǎn)的間距為L(zhǎng)2，選取弧度與弧形引導(dǎo)套管匹配，且L1＝L2的弧形穿刺套管，在弧形引導(dǎo)套管內(nèi)插入弧形穿刺套管，弧形穿刺套管在弧形引導(dǎo)套管的引導(dǎo)下插入顱內(nèi)，穿過(guò)第二靶點(diǎn)后繼續(xù)深入，直至弧形穿刺套管的末端到達(dá)第一靶點(diǎn)，此時(shí)第一刺激位位于第一靶點(diǎn)處，第二刺激位位于第二靶點(diǎn)處；

B4、取出穿刺套管芯，使弧形穿刺套管內(nèi)腔空置；

B5、在空置的弧形穿刺套管內(nèi)腔中植入電極，電極在弧形穿刺套管管腔的約束下進(jìn)入顱內(nèi)，直至電極末端到達(dá)弧形穿刺套管的出口處，此時(shí)電極本體處于弧形穿刺套管管腔的約束和保護(hù)下，電極本體經(jīng)弧形穿刺套管的末端開(kāi)口和側(cè)壁口分別與第一靶點(diǎn)和第二靶點(diǎn)接觸。