C型臂X射线设备手术透视定位装置的研制与应用

2019-01-03冷富萍李明祥

中国医学装备 2018年12期

冷富萍李明祥

在骨科手术过程中会使用到各型C型臂X射线设备，以对术中固定部位进行实时X射线透视检查[1-2]。目前均采用人工模糊定位方式操作进行，常因定位不准确导致重复定位，从而延长了手术时间，并增加了手术患者辐射剂量的摄入风险[3-4]。为能实现有效、准确及实时地观察手术区域透视定位而进行研究探讨，旨在避免辐射剂量的摄入，减少不良事件的发生概率，同时减少医务人员的工作量并能提高工作效率[5-7]。鉴此，本研究通过不断设计改进试验研制了一种安全实用的C型臂手术透视定位装置。

1 C型臂X射线设备手术透视定位装置设计

1.1 材料与设备参数

(1)材料。为不干扰透视检查的结果，C型臂X射线设备手术透视定位装置的定位盒体选用有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)[8-10]一种开发较早的热塑性塑料，厚度为5 mm白色板材加工制成，可根据C型臂球头外形大小进行确定定位盒及球头开孔大小。

(2)设备参数。激光定位器[11-12]选用A-650/100型激光定位模组(珠海添光科技有限公司)，波长(650±5)nm，功率0.1 W，工作电压3 Vdc，为一字线可调聚焦成像，最小线宽≤1.0 mm，1 m处线宽＜1.5 m，线宽可调范围5°～110°，外形尺寸Φ12 mm×36 mm，工作温度-10～40 ℃，使用寿命10000 h。电源电路控制器为自行组装，选用两节1.5 V，AAA电池盒，组成3 Vdc电压对激光器进行供电，设置开关控制器。

1.2 定位装置结构

C型臂X射线设备手术透视定位装置由球头、定位盒、激光定位器以及电源电路控制器等组成。

1.2.1 球头

球头为C型臂X射线检查设备的固定外形，其大多均为T字形结构，椭圆柱体结构。

1.2.2 定位盒

在C型臂X射线设备的球头下椭圆柱体结构上设计一个可拆卸的定位盒，定位盒上孔与球头外形结构需吻合。定位盒与球头之间采用宽25 mm的3M背胶魔术贴进行角度调整及对盒体的固定，根据激光定位器直径大小设计4个激光射线开孔，在盒体的一侧设计电池盒与电路控制器的安装位置，侧面板为活动设计。

1.2.3 激光定位器

将激光定位器置于球头的四周外侧及定位盒内开孔处，激光器可调节部分充分显露于定位盒的下底面板平面，调节4条激光线束线宽一致，并组成正方形与X射线平行的形成10 cm×10 cm左右投射正方块，其大小不能超过增强接收器工作面，投射正方块的中心点与增强接收器中心点同为一中心点进行垂直投射，并将其固定。

1.2.4 电源电路控制器

电源电路控制器安装在定位盒内一侧，利于电池的更换。C型臂X射线设备手术透视定位装置结构如图1所示。

图1 C型臂X射线设备手术透视定位装置结构图

2 C型臂X射线设备手术透视定位装置的应用

2.1 定位装置安装

将C型臂X射线设备手术透视定位装置套于球头的下端，将3M背胶魔术贴勾面分别在预订的位置进行粘贴，再使用3M魔术贴毛面进行球头体和定位装置的固定，固定时打开定位装置电源，通过再次调整激光投射正方块位置，确定与增强接收器的中心点为同一个中心点，并与X射线保持垂直，确保使用时的定位准确。

2.2 操作流程

设备开机→设备自检→选择手术患者透视部位→C型臂定位→进行透视。具体流程：设备开机自检，同时打开定位装置电源控制开关，根据手术医生要求对手术视野进行透视观察，调整C型臂球头角度使定位器激光投射正方块投射于透视部位上，参照投射正方块激光影，以激光影正方块中心为中心定位点，手术医生确定完毕透视位置后固定设备，医护人员撤离手术间进行透视采图，完成使用关闭设备及定位装置电源。

3 C型臂X射线设备手术透视定位装置应用效果

激光定位是目前在医疗领域使用比较广泛，定位非常准确，无偏差，并可以穿透朔料透明无菌保护套。①安全性：定位盒外壳聚甲基丙烯酸甲酯的物理化学性能比较稳定，使用较广；②方便性：安装和拆卸调试比较简单，不占用空间，操作灵活，简捷实用；③通用性：通过改良孔径大小均适用于各种型号的C型臂透视定位。

本研究设计的C型臂X射线设备手术透视定位装置自2016年9月至2017年12月历经16个月的临床实践，开展的人工半(全)髋关节再置换术50例，全膝关节置换术33例，肋骨骨折固定术10例，桡骨、尺骨骨折开放性复位术45例，锁骨骨折固定术12例，腓骨骨折开放复位(修补)术48例，腰椎椎体成形术32例，共计开展手术230余例，术中透视摄片检查患者进行了临床试用，其术中定位快捷准确，成像显示清晰，解剖学结构细节能清晰可见，未出现其他干扰信息，复摄率为0，取得满意的效果。