本發(fā)明涉及醫(yī)療器械領域，具體來說，涉及一種微創(chuàng)介入手術(shù)中的在體骨組織3d打印修復裝置。

背景技術(shù)：

1、近年來，脊柱退行性疾病、骨折或腫瘤等骨組織病變的發(fā)病率逐年上升，傳統(tǒng)治療手段(如開放手術(shù)植入人工骨或骨水泥)存在創(chuàng)傷大、恢復周期長、術(shù)后并發(fā)癥多等問題。隨著微創(chuàng)介入技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)皮椎體成形術(shù)(pvp)和椎體后凸成形術(shù)(pkp)等逐漸應用于臨床。

2、但是，仍然存在修復精度不足、生物材料局限性、動態(tài)修復能力缺失等問題。具體而言，現(xiàn)有技術(shù)依賴術(shù)中二維影像引導，對復雜三維解剖結(jié)構(gòu)的適配性較差，易導致修復材料分布不均或滲漏風險，因此，存在修復精度不足的問題。另外，骨水泥等傳統(tǒng)材料固化過程不可控，難以實現(xiàn)與天然骨組織的力學匹配和生物學整合，因此，生物材料存在局限性。另外，現(xiàn)有球囊導管多采用單腔或雙腔設計，僅能實現(xiàn)簡單的擴張或單向封堵，無法在修復過程中同步完成液體排空、雙向流體隔離及精準打印空間控制，導致修復材料泄露或與周圍組織(如脊髓液)發(fā)生不良反應，因此，存在動態(tài)修復能力缺失的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明要解決的技術(shù)問題

2、針對上述問題，部分研究嘗試將3d打印技術(shù)引入骨修復領域。例如，公開文獻提出了一種基于ct影像的骨缺損模型重建及體外3d打印修復方案。但是，該技術(shù)需依賴開放式手術(shù)暴露患處，無法實現(xiàn)微創(chuàng)化操作。另外，有文獻描述了可膨脹球囊導管結(jié)合光固化材料的遞送系統(tǒng)，但其球囊功能單一，僅用于擴張腔體或固定導管，未解決修復區(qū)域流體動態(tài)控制與材料精準成型的協(xié)同問題。

3、此外，現(xiàn)有3d打印導管多采用固定形態(tài)設計，難以適應脊柱等復雜解剖結(jié)構(gòu)的曲率變化，且打印材料(如光敏樹脂或熱塑性聚合物)的固化速度、生物相容性和力學性能仍無法滿足微創(chuàng)介入場景下的動態(tài)修復需求。

4、用于解決技術(shù)問題的手段

5、本發(fā)明是鑒于上述問題而做出的，其目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)多球囊協(xié)同封堵與旋轉(zhuǎn)式3d打印動態(tài)修復的微創(chuàng)在體骨組織3d打印修復裝置。

6、本發(fā)明的第一方面提供一種微創(chuàng)在體骨組織3d打印修復裝置，其特征在于，包括：第一球囊導管，其包括第一導管和設置在該第一導管的遠端部位的外周的第一球囊，所述第一球囊在擴張狀態(tài)下能夠封堵待修復骨組織的長度方向一端的進液；第二球囊導管，其包括第二導管和設置在該第二導管的遠端部位的外周的第二球囊，所述第二球囊在擴張狀態(tài)下能夠排空所述待修復骨組織的內(nèi)部的液體；第三球囊導管，其包括第三導管和設置在該第三導管的遠端部位的外周的第三球囊，所述第三球囊在擴張狀態(tài)下能夠封堵所述待修復骨組織的長度方向另一端的進液；和3d打印導管，其能夠在由所述第一球囊和所述第三球囊分別封堵所述待修復骨組織的長度方向一端和長度方向另一端的進液、且由所述第二球囊排空所述待修復骨組織的內(nèi)部的液體之后，并且在將所述第二球囊導管撤出之后，將用于對所述待修復骨組織進行修復的打印材料擠出至所述待修復骨組織的內(nèi)壁上。

7、在一些實施方式中，在所述第一球囊導管中，所述第一導管具有第一內(nèi)腔和與該第一內(nèi)腔彼此不相通的第一流體通道，所述第一內(nèi)腔和所述第一流體通道分別從所述第一導管的近端延伸至所述第一導管的遠端，所述第一內(nèi)腔在所述第一導管的近端和遠端分別開口，所述第一流體通道在所述第一導管的近端開口、在所述第一導管的遠端封閉且在所述第一導管的遠端處的導管壁上與所述第一球囊連通，在所述第二球囊導管中，所述第二導管具有第二內(nèi)腔和與該第二內(nèi)腔彼此不相通的第二流體通道，所述第二內(nèi)腔和所述第二流體通道分別從所述第二導管的近端延伸至所述第二導管的遠端，所述第二內(nèi)腔在所述第二導管的近端和遠端分別開口，所述第二流體通道在所述第二導管的近端開口、在所述第二導管的遠端封閉且在所述第二導管的遠端處的導管壁上與所述第二球囊連通，在所述第三球囊導管中，所述第三導管具有第三內(nèi)腔和與該第三內(nèi)腔彼此不相通的第三流體通道，所述第三內(nèi)腔和所述第三流體通道分別從所述第三導管的近端延伸至所述第三導管的遠端，所述第三內(nèi)腔在所述第三導管的近端和遠端分別開口，所述第三流體通道在所述第三導管的近端開口、在所述第三導管的遠端封閉且在所述第三導管的遠端處的導管壁上與所述第三球囊連通，所述3d打印導管具有第四內(nèi)腔和與該第四內(nèi)腔彼此不相通的用于輸送所述打印材料的打印材料輸送腔，所述第四內(nèi)腔和所述打印材料輸送腔分別從所述3d打印導管的近端延伸至所述3d打印導管的遠端，所述第四內(nèi)腔在所述3d打印導管的近端和遠端分別開口，所述打印材料輸送腔在所述3d打印導管的近端開口且在所述3d打印導管的遠端封閉，在所述打印材料輸送腔的遠端設置有用于擠出所述打印材料的打印噴頭。

8、在一些實施方式中，所述第一球囊導管的所述第一導管能夠插入到所述第二球囊導管的所述第二導管的所述第二內(nèi)腔中，所述第二球囊導管的所述第二導管能夠插入到所述第三球囊導管的所述第三導管的所述第三內(nèi)腔中。

9、在一些實施方式中，所述第一球囊導管的所述第一導管能夠插入到所述3d打印導管的所述第四內(nèi)腔中，所述3d打印導管能夠插入到所述第三球囊導管的所述第三導管的所述第三內(nèi)腔中。

10、在一些實施方式中，所述第二球囊導管的所述第二導管的所述第二內(nèi)腔的內(nèi)徑大于所述第一球囊導管的所述第一導管的外徑，所述第三球囊導管的所述第三導管的所述第三內(nèi)腔的內(nèi)徑大于所述第二球囊導管的所述第二導管的外徑。

11、在一些實施方式中，所述3d打印導管的所述第四內(nèi)腔的內(nèi)徑大于所述第一球囊導管的所述第一導管的外徑，所述第三球囊導管的所述第三導管的所述第三內(nèi)腔的內(nèi)徑大于所述3d打印導管的外徑。

12、在一些實施方式中，所述3d打印導管的外徑與所述第二球囊導管的所述第二導管的外徑大致相同，所述3d打印導管的所述第四內(nèi)腔的內(nèi)徑與所述第二球囊導管的所述第二導管的所述第二內(nèi)腔的內(nèi)徑大致相同。

13、在一些實施方式中，所述微創(chuàng)在體骨組織3d打印修復裝置還包括：打印材料供給裝置，其用于向所述3d打印導管供給所述打印材料；打印驅(qū)動機構(gòu)，其包括用于使所述3d打印導管旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)、和用于對被供給到所述3d打印導管中的所述打印材料進行推送的推送機構(gòu)；和控制部，其能夠基于所述待修復骨組織的三維重建模型，來控制所述微創(chuàng)在體骨組織3d打印修復裝置的各個部分的動作。

14、在一些實施方式中，所述三維重建模型是根據(jù)所述待修復骨組織的mri數(shù)據(jù)和ct數(shù)據(jù)，對所述待修復骨組織進行三維重建而得到的，在重建過程中加入穿刺針的標記點位，然后重建出缺損或者損壞部分的模型。

15、在一些實施方式中，所述打印材料包含骨粉和骨水泥。

16、在一些實施方式中，所述微創(chuàng)在體骨組織3d打印修復裝置還包括控制部，其能夠基于所述待修復骨組織的三維重建模型，來控制所述微創(chuàng)在體骨組織3d打印修復裝置的各個部分的動作，所述控制部能夠進行控制，以使得：在由所述第一球囊和所述第三球囊分別封堵所述待修復骨組織的長度方向一端和長度方向另一端的進液、且由所述第二球囊排空所述待修復骨組織的內(nèi)部的液體之后，將所述第二球囊縮癟以將所述第二球囊導管從所述第一導管的外壁與所述第三導管的所述第三內(nèi)腔之間撤出，并將所述3d打印導管沿著所述第一導管的外壁與所述第三導管的所述第三內(nèi)腔之間插入直至所述打印噴頭到達與所述待修復骨組織對應的位置，從而利用所述打印噴頭將從所述打印材料輸送腔輸送來的所述打印材料擠出至所述待修復骨組織的內(nèi)壁上。

17、在一些實施方式中，所述控制部能夠進行控制，以使得：在所述打印材料在所述待修復骨組織的內(nèi)壁上的擠出完成后，將所述3d打印導管從所述第一導管的外壁與所述第三導管的所述第三內(nèi)腔之間撤出，并將所述第二球囊導管沿著所述第一導管的外壁與所述第三導管的所述第三內(nèi)腔之間插入直至所述第二球囊到達與所述待修復骨組織對應的位置，然后，通過使所述第二球囊擴張來使已擠出到所述待修復骨組織的內(nèi)壁上的所述打印材料貼附在所述待修復骨組織的內(nèi)壁上。

18、發(fā)明效果

19、采用本發(fā)明的微創(chuàng)在體骨組織3d打印修復裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)多球囊協(xié)同封堵與旋轉(zhuǎn)式3d打印動態(tài)修復。而且，通過整合影像引導、流體控制與動態(tài)成型，能夠顯著提升對脊柱等復雜骨組織病變進行微創(chuàng)介入修復的精準度與可靠性。