X射線引導(dǎo)下定位穿刺裝置的研制*

鄭廣鷹①②*張峻芳③陳斌④念其進(jìn)④王曉明④譚婕④

目的：研制一種X射線實(shí)時引導(dǎo)下的定位穿刺裝置，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位穿刺。方法：基于X射線光子直線傳播特性以及“三點(diǎn)成一線”的瞄準(zhǔn)原理，研制一種X射線引導(dǎo)下定位穿刺裝置，由瞄準(zhǔn)管、瞄準(zhǔn)架、萬向鉸鏈、固定夾及穿刺針組成，使用中調(diào)整瞄準(zhǔn)管姿勢，使其遠(yuǎn)、近兩端與目標(biāo)在X射線顯示屏上實(shí)現(xiàn)三重疊時該管管腔即形成一瞄準(zhǔn)通道，經(jīng)由該穩(wěn)固后的通道進(jìn)行穿刺，即可達(dá)成便捷和準(zhǔn)確的定位穿刺目的。結(jié)果：經(jīng)對30例患者手術(shù)驗(yàn)證，使用該裝置5 min內(nèi)一次性穿刺到位成功率高達(dá)95.8%。結(jié)論：X射線引導(dǎo)下定位穿刺裝置可極大提高定位穿刺的精確度和成功率，可有效解決X射線透視下定位穿刺耗時、費(fèi)力而又欠準(zhǔn)確的難題。

X射線引導(dǎo)；瞄準(zhǔn)；穿刺；定位裝置

[First-author’s address] 1.Department of Radiology, Chinese Medicine Hospital of Fuzhou, Fuzhou 350001, China. 2.Department of Radiology, Fuzhou Economic and Technological Development District Hospital, Fuzhou 350001, China.

在醫(yī)院的臨床工作中，常需在X射線透視下對體內(nèi)特定部位進(jìn)行穿刺，以便將藥物注入該特定部位或進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)，從而達(dá)到治療的目的。但目前此種X射線引導(dǎo)下的穿刺操作常耗時、費(fèi)力且欠準(zhǔn)確，不僅影響了療效還使醫(yī)、患雙方增加受照輻射劑量。為此，本研究設(shè)計(jì)研制一種便于臨床醫(yī)師操作且能提高穿刺效率的裝置，以達(dá)到準(zhǔn)確定位穿刺的目的。

1 X射線引導(dǎo)穿刺的原理

X射線具有直線傳播的特性，經(jīng)由X射線球管發(fā)出的X射線是由直線傳播的X射線光子組成，利用這一特性，可以將X射線作為定位穿刺瞄準(zhǔn)基線，加上“三點(diǎn)成一線”的瞄準(zhǔn)原理，進(jìn)行X射線透視引導(dǎo)下準(zhǔn)確的定位穿刺[1]。

在經(jīng)多種方法試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，只要使用一根細(xì)長穿刺針，當(dāng)其“針頭-針尾-目標(biāo)”三點(diǎn)在X射線顯示屏上重疊時，在保持此種重疊的狀態(tài)下將穿刺針穿入，即可達(dá)成準(zhǔn)確穿刺目標(biāo)的目的[2]。然而，由于手工穿刺的穩(wěn)定性不足，在實(shí)際操控穿刺過程中常常出現(xiàn)偏離“三點(diǎn)一線”的現(xiàn)像，而難以達(dá)成便捷的定位穿刺目的，因此需借助一種瞄準(zhǔn)裝置來完成瞄準(zhǔn)與穿刺路經(jīng)的穩(wěn)固。為此，本研究通過大量試制，研制出定位穿刺裝置，從而達(dá)到便捷、準(zhǔn)確及穩(wěn)定的穿刺效果。

2 定位穿刺裝置的結(jié)構(gòu)

X射線實(shí)時引導(dǎo)下的定位穿刺裝置由瞄準(zhǔn)管、瞄準(zhǔn)架、萬向鉸鏈、固定夾及穿刺針構(gòu)成，如圖1所示。

圖1 定位穿刺裝置結(jié)構(gòu)圖

瞄準(zhǔn)管為一細(xì)長的金屬鞘管；瞄準(zhǔn)架為一方形鋁合金框架，其中每邊中央各設(shè)有直徑為1～3 mm的圓孔，用于安放瞄準(zhǔn)管，另一邊設(shè)一孔道與萬向鉸鏈連接。萬向鉸鏈的一端通過一連接體連接瞄準(zhǔn)架，另一端連接固定夾，固定夾可根據(jù)需要固定在X射線手術(shù)床所需的位置。X射線引導(dǎo)定位穿刺裝置借助固定夾與手術(shù)床連接，其連接方式如圖2所示。

圖2 定位穿刺裝置與手術(shù)床連接示意圖

3 定位穿刺裝置的使用方法

3.1確定穿刺姿勢

在透視狀態(tài)下獲取穿刺目標(biāo)的體表投影并做體表標(biāo)示。將裝置置于X射線束下，用穿上套管針的瞄準(zhǔn)管于X射線束內(nèi)進(jìn)行瞄準(zhǔn)操作，當(dāng)顯示屏顯示套管針遠(yuǎn)端和近端與穿刺目標(biāo)重疊，即“三點(diǎn)成一線”時，裝置姿態(tài)即為穿刺所需的姿勢。

3.2固定裝置穿刺姿勢

在確定裝置穿刺姿勢下，將本裝置的固定夾按圖2所示與X光手術(shù)床固定后再次調(diào)整瞄準(zhǔn)架，觀測到瞄準(zhǔn)管遠(yuǎn)端和近端與穿刺目標(biāo)重疊瞄準(zhǔn)后，擰緊萬向鉸鏈的手?jǐn)Q，以保持瞄準(zhǔn)管的穩(wěn)定瞄準(zhǔn)狀態(tài)。

3.3瞄準(zhǔn)順勢穿刺

用與瞄準(zhǔn)管內(nèi)徑同樣大小的套管穿刺針穿入瞄準(zhǔn)管，順勢將該穿刺針穿入特定部位。

3.4監(jiān)控穿刺深度

穿刺時將X射線球管轉(zhuǎn)至水平位或斜位，即可實(shí)時觀測穿刺針頭與穿刺目標(biāo)的距離，可對整個穿刺針進(jìn)針過程實(shí)施監(jiān)控，當(dāng)針頭到達(dá)目標(biāo)時，退出針芯，連接注射器或射頻針，注入藥物或射頻后，拔出套管針，即完成本次穿刺治療。

4 定位穿刺裝置的臨床應(yīng)用與驗(yàn)證

本研究于2013年2月至2014年6月，選取30例在福州市中醫(yī)院診治的腰椎間盤突出癥患者，實(shí)施硬膜外膠原酶溶解術(shù)：先采用常規(guī)法[2]進(jìn)行穿刺，如果5 min后無法成功到位，改用定位穿刺裝置進(jìn)行瞄準(zhǔn)穿刺。

(1)操作步驟。①在無菌間內(nèi)，患者側(cè)臥于X光手術(shù)床上，常規(guī)消毒鋪巾后，先采用常規(guī)法，在C臂手術(shù)X射線機(jī)下，將球管和影像增強(qiáng)器轉(zhuǎn)至大約與水平呈45°方向；②距患處腰椎棘突旁開8～10 cm處，用介入穿刺針(21 g，日本長野八光株式會社生產(chǎn))，取其與水平大約成45°方向；在透視下，采用常規(guī)法進(jìn)行穿刺，當(dāng)針頭、針尾和椎間孔下1/3(目標(biāo))在X射線顯示屏上重疊時，保持此種重疊狀態(tài)，向患處椎間孔下1/3安全區(qū)處進(jìn)針；③進(jìn)針過程中，轉(zhuǎn)動X射線球管至水平或斜位進(jìn)行透視，以監(jiān)控穿刺進(jìn)度與深度，直至針頭到達(dá)椎間孔下1/3安全區(qū)處，然后緩慢注入造影劑歐乃派克(300 mg／ml)0.5～1 ml，如硬膜外腔造影X射線影像[3]特征性顯影，即可證實(shí)穿刺針頭已到達(dá)椎間孔下1/3安全區(qū)硬膜外腔處(如圖3所示)。

圖3 硬膜外造影X射線影像圖

為確保穿刺針頭在操作中未誤入蛛網(wǎng)膜下腔或傷及蛛網(wǎng)膜，還需進(jìn)行脊麻試驗(yàn)：即往硬膜外腔注入1%利多卡因3 ml，觀察5～10 min，如末出現(xiàn)下肢廣泛麻木、肌力減退等脊髓麻醉現(xiàn)像，則表明穿刺針頭未傷及或誤入蛛網(wǎng)膜下腔，此時才可緩緩注入溶于5 ml生理鹽水的膠原酶1200 U，進(jìn)行溶解椎間盤突出物的治療。若5 min內(nèi)無法穿刺到椎間孔安全區(qū)，改用定位穿刺裝置與方法進(jìn)行瞄準(zhǔn)椎間孔安全區(qū)穿刺。

(2)穿刺結(jié)果。在30例患者中，6例患者采用常規(guī)法5 min內(nèi)成功穿刺到位，其余24例患者5 min內(nèi)均未穿刺到位而改用定位穿刺裝置進(jìn)行瞄準(zhǔn)穿刺，5 min內(nèi)23例患者均一次成功穿刺到位，其中多數(shù)在2～3 min內(nèi)完成穿刺；1例患者因操作中裝置松動而重新瞄準(zhǔn)后成功穿刺到位，用時＞10 min。使用定位穿刺裝置穿刺5 min其成功率為95.8%，表明該裝置穿刺簡單、實(shí)用且有效。

5 定位穿刺裝置的臨床應(yīng)用效果

將常規(guī)法和儀器法分別用于上述的治療，以是否出現(xiàn)硬膜外造影X射線影像特征作為穿刺成功的標(biāo)準(zhǔn)，記錄5 min內(nèi)兩種穿刺法穿刺到位的次數(shù)和成功率，其結(jié)果顯示，常規(guī)法穿刺5 min成功率為20%，定位法穿刺裝置5 min內(nèi)成功率為95.8%，兩種穿刺法均無并發(fā)癥發(fā)生。

6 討論

采用X射線機(jī)在透視下進(jìn)行準(zhǔn)確、便捷的定位穿刺，始終是放射學(xué)界探討的熱門話題，為此也研制了各種各樣的儀器和器械來解決這一問題。以體內(nèi)金屬異物的X射線空間定位為例，目前放射界使用方法包括X射線模擬定位儀[4]、X射線三維異物坐標(biāo)定位器[5]、體表金屬針定位[6]以及X射線數(shù)字異物定位系統(tǒng)[7]等，這些方法都是以空間三維為基礎(chǔ)，進(jìn)行體內(nèi)特定部位或異物的空間定位，其本質(zhì)是利用X射線錐形束與金屬異物和儀器的空間關(guān)系來定位，但由于不是利用X射線直線傳播特性來瞄準(zhǔn)定位，而是利用粗大的X射線錐形束來定位，故精確性欠佳，且反復(fù)多次調(diào)整操作才能成功穿刺到位。而定位穿刺裝置利用X射線的直線傳播特性作為定位瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)線進(jìn)行穿刺，由于該基準(zhǔn)線天然存在，使用本裝置應(yīng)用經(jīng)由這根瞄準(zhǔn)基準(zhǔn)線形成的穩(wěn)固瞄準(zhǔn)管通道，可以方便的在X射線透視引導(dǎo)下對特定目標(biāo)部位進(jìn)行準(zhǔn)確的穿刺，堪稱一槍中標(biāo)的“X射線瞄準(zhǔn)槍”。然而，若要定位準(zhǔn)確則需掌握其便用方法，熟練使用技巧，在熟練使用的前題下，才可極大提高穿刺的準(zhǔn)確性，盡可能在最短的時間內(nèi)完成手術(shù)，從而也大輻降低X射線輻射劑量，達(dá)到造福醫(yī)患雙方的目的。本裝置仍有很大的改進(jìn)空間，隨著臨床實(shí)踐的不斷深入，“X射線瞄準(zhǔn)槍”必將得到不斷的改善，進(jìn)而使得X射線引導(dǎo)的穿刺更加精準(zhǔn)，使用更加便捷，適用性更加廣泛。

定位穿刺裝置可用于C臂引導(dǎo)經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定治療[8]、C臂引導(dǎo)下經(jīng)卵圓孔半月節(jié)射頻治療[9]、X射線透視引導(dǎo)下注射膠原酶治療頸椎間盤突出癥[10]、激光介入椎間盤減壓術(shù)治療腰椎間盤突出癥中的X射線導(dǎo)向[11]以及腎盂結(jié)石的X射線定位穿刺治療[12]；同時還可應(yīng)用于X射線透視下肺部定位穿刺活檢[13]、骨腫瘤穿刺活檢的X射線導(dǎo)向[14]；甚致還可配合摘除器或異物鉗使用實(shí)現(xiàn)快速摘取金屬異物[15]；在射頻治療脊柱小關(guān)節(jié)綜合征時X射線準(zhǔn)確引導(dǎo)也可以有實(shí)際的應(yīng)用[16]。該裝置經(jīng)材質(zhì)改性后，甚至可用于磁共振成像和CT引導(dǎo)穿刺等的操作治療[17]。

綜上所述，定位穿刺裝置適用于所有需要精準(zhǔn)X射線引導(dǎo)的穿刺領(lǐng)域，可用于X射線透視下的定位穿刺治療，以及直接瞄準(zhǔn)穿刺部位進(jìn)行穿刺，極大提高了穿刺的精確度和成功率，可有效解決X射線透視下定位穿刺耗時、費(fèi)力而又欠準(zhǔn)確的難題，值得在臨床推廣使用。

[1]肖恩華主編.雙語醫(yī)學(xué)影像學(xué)[M].長沙：中南大學(xué)出版社，2005：16.

[2]鄭廣鷹.X線定位基準(zhǔn)線在透視定位穿刺中的應(yīng)用研究[J].中國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志，2010，8(2)：127-132.

[3]鄭廣鷹.241例微量腰椎硬膜外造影的X線表現(xiàn)分析[J].中國中西醫(yī)結(jié)合影像學(xué)雜志，2005，3(2)：121-122.

[4]湛永滋，黃昌杰，黃劍鋒，等.X線模擬定位機(jī)導(dǎo)向經(jīng)皮肺穿刺活檢的臨床應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2004，14(3)：114－115.

[5]范峻，邢光富，史常文.異物坐標(biāo)定位器與異物鉗在人體軟組織異物取出術(shù)中的應(yīng)用[J].中國外科雜志，2006，44(23)：1650-1651.

[6]孫守中，李培祥，王貞芳.體表金屬針X線定位下軟組織內(nèi)金屬異物取出術(shù)21例[J].山東醫(yī)藥，2006，46(8)：73.

[7]李杰，王先國，雷鳴，等.CT三維立體全身穿刺定位裝置的研發(fā)及臨床應(yīng)用研究[J].中國醫(yī)學(xué)裝備，2015，12(8)：29-33.

[8]陳尊榮，徐獻(xiàn)信.C臂引導(dǎo)經(jīng)皮空心螺釘內(nèi)固定治療對股骨頸骨折患者骨代謝及機(jī)體應(yīng)激的影響觀察[J].中國醫(yī)藥科學(xué)，2016，6(12)：189-192.

[9]王志劍，章勇.C臂引導(dǎo)下經(jīng)卵圓孔半月節(jié)選擇性位點(diǎn)射頻治療三叉神經(jīng)痛[J].中國疼痛醫(yī)學(xué)雜志，2015，21(9)：684-687.

[10]郭應(yīng)龍.X線透視引導(dǎo)下注射膠原酶治療頸椎間盤突出癥的臨床研究[J].中國醫(yī)學(xué)工程，2015，23(2)：20-21.

[11]朱君，崔明華.X線導(dǎo)向Nd：YAG激光器行介入椎間盤減壓術(shù)治療腰椎間盤突出癥[J].中華放射學(xué)雜志，2005，39(11)：1210-1211.

[12]Hoznek A，Ouzaid I，Gettman M，et al. Fluoroscopy-guided renal access in supine percutaneous nephrolithotomy[J].Urology，2011，78(1)：221-224.

[13]張華.C臂透視引導(dǎo)下經(jīng)皮肺穿刺活檢臨床應(yīng)用分析[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2015，25(8)：1384-1386.

[14]鄧高榮，凌強(qiáng)，李太強(qiáng)，等.X線下肢體骨腫瘤穿刺活檢的臨床研究[J].中國當(dāng)代醫(yī)藥，2010，17(17)：91.

[15]陳勇，李彥豪，曾慶樂，等.透視下套管法鉗取深部軟組織內(nèi)金屬異物[J].中華放射學(xué)雜志，2001，35(4)：299-301.

[16]Zhou Q，Zhou F，Wang L，et al.An investigation on the effect of improved X-rays-guided radiofrequency thermocoagulation denervation on lumbar facet joint syndrome[J].Clin Neurol Neurosurg，2016，148：115-120.

[17]孫遠(yuǎn)新，史峰軍，崔明宇.3-D移動X線機(jī)引導(dǎo)下PVP治療脊柱惡性腫瘤的臨床研究[J].哈爾濱醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，47(1)：88-93.

Research and development of a X-ray-guided puncture positioning device

/
ZHENG Guangying, ZHANG Jun-fang, CHEN Bin, et al//China Medical Equipment,2017,14(1):5-7.

Objective: To develop a puncture positioning device is guided by X-ray in real time in order to accurately puncture positioning. Methods: The device consists of a sight tube inserted in a holder, a fixation universal joint, a fixation clamp and a puncture needle, and it has been developed based on the “three-point line” marksmanship principle and the characteristic that the photons of X-ray straight forward propagate. In use, the aiming at channel can be formed when the object achieves three overlaps with far and near ends of sight tube on X-ray machine screen by adjusting sight tube position. Used this fixation device, a puncture needle could be more conveniently and accurately inserted into the tube and achieve puncture positioning. Results: Using this device, the successful rate of first puncture positioning of 30 patients reaches up to 95.8% when the operation time for every patient is limited in the first 5 minutes. Conclusion: This device can greatly increase the success rate and precision of puncture positioning. At the same time, it also efficiently resolve series problems of X-ray-perspective puncture positioning, such as less efficient, less accuracy and high cost.

X-ray guided; Target; Puncture; Positioning device

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2017.01.002

1672-8270(2017)01-0005-03

R197.39

A

2016-03-16

福州市科技計(jì)劃(2013-S-126-3)“X線透視引導(dǎo)定向測量定位穿刺裝置的研制”

①福州市中醫(yī)院放射科 福建 福州 350001

②福州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)醫(yī)院放射科 福建 福州 350001

③福州市中醫(yī)院 福建 福州 350001

④福州市中醫(yī)院骨科 福建 福州 350001

*通訊作者：eagler1@189.cn

鄭廣鷹,男,(1962- ),本科學(xué)歷，主任醫(yī)師。福州市中醫(yī)院放射科、福州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)醫(yī)院放射科，研究方向：X射線空間定位。