CN108721769A - 一种放射性粒子链植入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种肿瘤治疗器械，具体涉及一种放射性粒子链植入装置，主要包括支撑底座，所述支撑底座上连接有绕Z轴旋转的旋转组件，旋转组件上固定连接有沿着Z轴向延伸的支架，所述支架上活动连接有可沿支架上下移动的横架组件，所述横架组件上活动连接有可沿横架组件左右移动的粒子针组件。将放射性粒子链一次性植入肿瘤处。本发明定位准确，操作方便，降低施术者手工操作的误差。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种肿瘤治疗器械，具体涉及一种放射性粒子链植入装置。
背景技术
粒子植入全称为“放射性粒子组织间植入近距离治疗术”，是一种将碘125粒子放射源植入肿瘤内部，通过释放γ射线，损伤肿瘤细胞DNA最终诱导肿瘤细胞坏死、凋亡的手段。粒子植入治疗技术涉及放射源植入技术，其核心是放射粒子的排布方式。现在临床运用的是一种被称为碘125的放射性同位素。每个碘125粒子就是一个小的辐射源，其中心附近的射线最强，可最大限度降低对周围正常组织的损伤。
为了达到治疗效果，需要将一定数量的放射性粒子按照特定的排布方式植入肿瘤内部。现有的粒子植入装置包括粒子针、粒子弹夹、推杆、粒子枪。首先在CT或其他影像引导下，利用粒子针穿刺肿瘤到达预定位置后，根据术前TPS计划，用推杆将粒子弹夹内的粒子通过粒子枪推送至合适位置。回撤粒子针到下一位置，并将推杆回撤至弹夹上方后，粒子弹夹会自动弹出下一颗粒子，重复上述操作将预定数量粒子按照巴黎原则植入瘤体内。随着技术发展，可以将若干个粒子间隔排列，用可吸收材料将其按照术前TPS计划要求排布做成粒子链，放入粒子植入通道内，一次性植入人体内。但是普通的粒子植入装置无法实现一次性将粒子链植入体内。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种将粒子链简单方便一次性植入人体肿瘤患处的放射性粒子链植入装置。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种放射性粒子链植入装置，包括支撑底座，所述支撑底座上连接有绕Z轴旋转的旋转组件，旋转组件上固定连接有沿着Z轴向延伸的支架，所述支架上活动连接有可沿支架上下移动的横架组件，所述横架组件上活动连接有可沿横架组件左右移动的粒子针组件。
所述粒子针组件包括与横架组件活动连接的横向移动件、与横向移动件可活动链接的推送杆、比推送杆略短的圆柱形管状粒子针外鞘、竖直向的板条以及驱动电机；所述粒子针外鞘内沿轴向设有贯通的粒子链植入通道，粒子链植入通道与所述推送杆相配合并相对移动，所述粒子针外鞘的下端为针状的刺入端；所述粒子针外鞘上端连接有套筒，所述套筒圆周面左侧位置可拆卸连接在所述板条的下端；所述板条在靠近套筒的一面设有齿条，所述板条的一侧面设有沿着长度方向延伸的凹槽；所述横向移动件的左侧面固定连接限位件，所述限位件设有供板条和齿条穿过并上下相对移动的通道，所述限位件的一侧面设有穿透通道壁的定位螺栓，所述定位螺栓的末端设有与所述凹槽配合的楔块；所述驱动电机设在横向移动件上端，所述驱动电机输出轴安装有与所述齿条相啮合的齿轮。如此设计，将事先制作排列好的放射性粒子链放入粒子针外鞘内的粒子链植入通道，将粒子针外鞘配合安装在推送杆下部分，与板条固定连接。通过拧紧定位螺栓，将限位件和板条固定连接，从而实现粒子针外鞘与推送杆相对固定。将支撑底座固定在手术床上，调整旋转组件的角度、横架组件的上下位置、穿刺组件的左右位置，实现粒子针组件对准患者肿瘤处，通过调整横架组件上下位置，将粒子针外鞘刺入端刺入肿瘤指定位置深度，松开定位螺栓，启动驱动电机，齿轮带动齿条竖直向上，从而带动粒子针外鞘相对推送杆往上移动，将放射性粒子链一次性植入肿瘤处。过程中，定位准确，操作方便，降低施术者手工操作的误差。
进一步的，所述刺入端为斜截针状结构，所述粒子针外鞘上端外圆周设有外螺纹，所述套筒内圆周设有与粒子针外鞘外螺纹配合的内螺纹，所述推送杆的底端是球状；所述限位件的通道横截面为矩形，所述板条远离齿条的一面与限位件的通道内壁相接触。如此设计，刺入端更加方便的刺入人体肿瘤处；套筒与粒子针外鞘螺纹连接，为了安装粒子链，可以方便拆卸安装；限位件能更好的限制板条前后左右移动，提高板条上下移动的稳定性。
进一步的，所述支架上设有螺杆和与螺杆螺纹配合的竖向移动件，所述竖向移动件固定连接横架组件，所述支架上端还设有与所述螺杆联动的调节盘；所述横架组件包括与所述竖向移动件固定连接的横架，所述横架上设有螺杆，所述横架的螺杆与所述横向移动件螺纹配合，所述横架右端还设有与所述螺杆联动的调节盘。如此设计，支架设有螺杆，通过旋转调节盘，可以稳定准确的实现横架组件上下移动，同时具有很好的自锁效果；横架组件设有螺杆，通过调节盘旋转，稳定准确的实现横向移动件左右移动。
进一步的，所述支撑底座上沿着长度方向设有长形圆孔，所述旋转组件包括固定板、竖直向的旋转轴和固定连接在固定板上的支架套筒；所述固定板两端通过两个螺栓穿过长形圆孔固定在所述支撑底座上，所述支架套筒上下端设有第一轴承和第二轴承；所述旋转轴与所述支架套筒同轴，所述旋转轴上下端分别活动安装在第一轴承和第二轴承上，所述旋转轴上端固定连接所述支架；所述支架套筒的圆周壁上沿着径向方向安装有拧紧螺栓，所述拧紧螺栓的末端设有V形楔块，所述旋转轴圆周方向设有与V形楔块相配合的V形环槽。如此设计，长形圆孔有利于调整固定板的位置，旋转轴在支架套筒内旋转，实现带动支架绕着Z轴旋转，通过拧紧螺栓配合环槽，实现旋转一定角度后进行锁紧固定。
本发明与现有技术相比，所取得的有益效果是：粒子针组件通过粒子针外鞘的可拆卸连接，事先将放射性粒子链放置内部，固定粒子针外鞘和推送杆的相对位置。通过旋转组件、支架、横架组件的位置调整，对准肿瘤处，往下移动，粒子针外鞘刺入端进入肿瘤处指定位置，松开定位螺栓，启动驱动电机，齿轮带动齿条竖直向上，从而带动粒子针外鞘相对推送杆往上移动，将放射性粒子链一次性植入肿瘤处。植入手术过程中，在能实现一次性植入放射性粒子链的同时，可以上下左右前后定向调节粒子针组件位置，定位准确，操作方便，减少施术者劳动力。本发明结构结构简单、拆卸安装替换方便。
附图说明
图1为本发明所述的放射性粒子链植入装置结构示意图；
图2为图1中所示粒子针组件主视结构示意图；
图3为图1中所示粒子针组件俯视结构示意图；
图4为图1中所示支撑底座结构示意图；
图中：1、支撑底座，11、长形圆孔，2、支架，3、横向移动件，31、限位件，32、定位螺栓，4、推送杆，5、粒子针外鞘，51、刺入端，52、套筒，6、板条，61、齿条，62、凹槽，7、驱动电机，71、齿轮，8、横架，91、固定板，92、旋转轴，93、支架套筒，94、拧紧螺栓，95、环槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步详细的说明。
以前列腺癌粒子植入手术为例，如图1-4所示的一种放射性粒子链植入装置，包括不锈钢材质的支撑底座1，所述支撑底座1上连接有绕Z轴旋转的旋转组件，旋转组件上固定连接有沿着Z轴向延伸的支架2，所述支架2上活动连接有可沿支架上下移动的横架组件，所述横架组件上活动连接有可沿横架组件左右移动的粒子针组件；
所述粒子针组件包括与横架组件活动连接的不锈钢材质的横向移动件3，横向移动件3下端采用可拆卸方式固定连接有竖直往下的不锈钢材质推送杆4，在此可采用螺纹配合连接方式，即推送杆上端设有外螺纹，横向移动件下端设有内螺纹，在本实施例中，推送杆4长度15cm直径18G（G代表Ga，是GAUGE 的缩写，是起源于北美的一种关于直径的长度计量单位，属于Browne&Sharpe计量系统，主要用在医学和珠宝领域），18G相当于1.2—1.3mm。推送杆上面标有用来把握相对推送位置的刻度，为了方便相对推送放射性粒子链，推送杆的下端为球形。穿刺组件还包括比推送杆略短的圆柱形管状不锈钢材质的粒子针外鞘5、竖直向的不锈钢材质板条6以及驱动电机7。其中，粒子针外鞘5内沿轴向设有贯通的粒子链植入通道，粒子链植入通道与所述推送杆4相配合并相对移动，所述粒子针外鞘5的下端为针状的刺入端51，为了方便刺入肿瘤处，刺入端51为斜截针状结构；所述粒子针外鞘5上端连接有套筒52，为了能方便拆卸粒子针外鞘，所述粒子针外鞘5上端外圆周设有外螺纹，所述套筒52内圆周设有与粒子针外鞘外螺纹配合的内螺纹，两者通过螺纹配合。所述套筒52圆周面左侧位置通过螺钉可拆卸连接在所述板条6的下端；所述板条6在靠近套筒52的一面焊接有不锈钢材质齿条61，所述板条6的一侧面设有沿着长度方向延伸的凹槽62。所述横向移动件3的左侧面通过焊接方式固定连接金属限位件31，所述限位件31设有供板条6和齿条61穿过并上下相对移动的通道，通道横截面为矩形，板条6远离齿条61的一面与限位件31的通道内壁相接触，如此一来，保证板条能上下移动，不会左右前后偏移，提高了上下移动的稳定性。限位件31的一侧面设有穿透通道壁的定位螺栓32，所述定位螺栓32的末端设有与所述凹槽62配合的楔块，如此设计，通过拧紧定位螺栓，来实现锁定粒子针外鞘和推送杆的相对位置。驱动电机7通过螺栓固定横向移动件3上端，所述驱动电机7输出轴安装有与所述齿条61相啮合的齿轮71，如此设计，通过驱动电机驱动齿轮带动齿条往上移动，从而实现粒子针外鞘与推送杆相对移动。
其中，为了能准确稳定的实现粒子针组件在竖直方向上下移动，所述支架2上设有螺杆和与螺杆螺纹配合的竖向移动件，所述竖向移动件固定连接横架组件，所述支架上端还设有与所述螺杆联动的调节盘。具体的是，所述支架为中空的长方体，支架的空腔为长方体形；在支架的空腔内，包括螺杆、第一轴承和第二轴承，竖直向移动件上设有与螺杆螺纹配合的螺母，支架上设有竖直方向的连通空腔的开口，通过开口，竖直向移动件的螺母在支架空腔内部，竖直向移动件位于支架的外侧；所述的螺杆的两端分别活动安装在螺杆顶端和螺杆底端的第一轴承和第二轴承内，与螺杆配合的螺母的形状设计成与支架空腔相适应的方体块，既可以在支架空腔内上下移动，又不至于转动。竖直向。所述横架组件包括与所述竖向移动件通过焊接方式固定连接的不锈钢材质的横架8，横架8上设有螺杆，所述横架的螺杆与所述横向移动件螺纹配合，所述横架右端还设有与所述螺杆联动的调节盘。具体的是，所述横架为中空的长方体，横架的空腔为长方体形；在横架的空腔内，包括螺杆、第一轴承和第二轴承，横向移动件上设有与螺杆螺纹配合的螺母，横架上设有横方向的连通空腔的开口，通过开口，横向移动件的螺母在横架空腔内部，横向移动件位于横架的外侧；所述的螺杆的两端分别活动安装在螺杆顶端和螺杆底端的第一轴承和第二轴承内，与螺杆配合的螺母的形状设计成与横架空腔相适应的方体块，既可以在横架空腔内上下移动，又不至于转动。由于通过丝杠传动来实现上下移动或者左右移动，是常用的技术手段，各种机械设备领域很多利用，在此不做过多的详细介绍。
其中，所述支撑底座1上沿着长度方向设有长形圆孔11，所述旋转组件包括固定板91、竖直向的旋转轴92和固定连接在固定板91上的支架套筒93；所述固定板91两端通过两个螺栓穿过长形圆孔11固定在所述支撑底座1上，这样，通过松开螺栓，可以调整固定板在支撑底座上的相对位置，实现手术过程中的位置调整。所述支架套筒93上下端通过轴承座设有第一轴承和第二轴承；旋转轴92与所述支架套筒93同轴安装，所述旋转轴92上下端分别活动安装在第一轴承和第二轴承上，位于下方的第二轴承选择为能承受轴向力的圆锥滚子轴承。所述旋转轴92上端超出轴承座一块，通过焊接方式固定连接所述支架2的底端；所述支架套筒93的圆周壁上沿着径向方向安装有拧紧螺栓94，所述拧紧螺栓94的末端设有V形楔块，所述旋转轴圆周方向设有与V形楔块相配合的V行环槽95。旋转轴旋转一定角度后，通过拧紧螺栓可以锁定转动轴。
为了方便施术者在手术时方便定位，支架、横架、粒子针外鞘、推送杆上都刻有相应的刻度标。
本发明的具提操作过程：
将根据TPS计划事先制作排列好的放射性粒子链放入粒子针外鞘内的粒子链植入通道，将粒子针外鞘配合安装在推送杆下部分，通过与板条固定连接。通过拧紧定位螺栓，将限位件和板条固定连接，从而实现粒子针外鞘与推送杆相对固定。将支撑底座通过螺栓紧固件固定在手术床上的合适位置，初步调整固定板在支撑底座上的位置，拧紧螺栓定位。再通过调整旋转轴转动到合适角度，将拧紧螺栓94拧紧，实现旋转轴的定位锁紧。通过手动转动支架的调节盘，驱动螺杆旋转，带动横架组件往上移动到合适位置，再通过调整横架右端的调整盘驱动螺杆旋转，带动粒子针组件横向移动到合适位置。此刻粒子针组件正位于患者肿瘤处的正上方，手动调节支架上端的调节盘，控制粒子针组件往下移动，粒子针外鞘的刺入端刺入肿瘤边缘，松开定位螺栓，粒子针外鞘和推送杆可以相对移动，启动驱动电机，驱动电机的齿轮带动齿条往上移动，从而使粒子针外鞘相对推送杆往上移动，将放射性粒子链留在肿瘤处。从而实现放射性粒子链一次性植入。
Claims (4)
1.一种放射性粒子链植入装置，包括支撑底座（1），其特征在于，所述支撑底座（1）上连接有绕Z轴旋转的旋转组件，旋转组件上固定连接有沿着Z轴向延伸的支架（2），所述支架（2）上活动连接有可沿支架上下移动的横架组件，所述横架组件上活动连接有可沿横架组件左右移动的粒子针组件；
所述粒子针组件包括与横架组件活动连接的横向移动件（3）、固定连接在横向移动件（3）下端的推送杆（4）、比推送杆短的圆柱形管状粒子针外鞘（5）、竖直向的板条（6）以及驱动电机（7）；所述粒子针外鞘（5）内沿轴向设有贯通的粒子链植入通道，粒子链植入通道与所述推送杆（4）相配合并相对移动，所述粒子针外鞘（5）的下端为针状的刺入端（51）；所述粒子针外鞘（5）上端连接有套筒（52），所述套筒（52）圆周面左侧位置可拆卸连接在所述板条（6）的下端；所述板条（6）在靠近套筒（52）的一面设有齿条（61），所述板条（6）的一侧面设有沿着长度方向延伸的凹槽（62）；所述横向移动件（3）的左侧面固定连接限位件（31），所述限位件（31）设有供板条（6）和齿条（61）穿过并上下相对移动的通道，所述限位件（31）的一侧面设有穿透通道壁的定位螺栓（32），所述定位螺栓（32）的末端设有与所述凹槽（62）配合的楔块；所述驱动电机（7）设在横向移动件（3）上端，所述驱动电机（7）输出轴安装有与所述齿条（61）相啮合的齿轮（71）。
2.根据权利要求1所述的放射性粒子链植入装置，其特征在于，所述刺入端（51）为斜截针状结构，所述粒子针外鞘（5）上端外圆周设有外螺纹，所述套筒（52）内圆周设有与粒子针外鞘外螺纹配合的内螺纹，所述推送杆（4）的底端是球状；所述限位件（31）的通道横截面为矩形，所述板条（6）远离齿条（61）的一面与限位件（31）的通道内壁相接触。
3.根据权利要求1所述的放射性粒子链植入装置，其特征在于，所述支架（2）上设有螺杆和与螺杆螺纹配合的竖向移动件，所述竖向移动件固定连接横架组件，所述支架上端还设有与所述螺杆联动的调节盘；所述横架组件包括与所述竖向移动件固定连接的横架（8），所述横架（8）上设有螺杆，所述横架的螺杆与所述横向移动件螺纹配合，所述横架右端还设有与所述螺杆联动的调节盘。
4.根据权利要求1所述的放射性粒子链植入装置，其特征在于，所述支撑底座（1）上沿着长度方向设有长形圆孔（11），所述旋转组件包括固定板（91）、竖直向的旋转轴（92）和固定连接在固定板（91）上的支架套筒（93）；所述固定板（91）两端通过两个螺栓穿过长形圆孔（11）固定在所述支撑底座（1）上，所述支架套筒（93）上下端设有第一轴承和第二轴承；所述旋转轴（92）与所述支架套筒（93）同轴，所述旋转轴（92）上下端分别活动安装在第一轴承和第二轴承上，所述旋转轴（92）上端固定连接所述支架（2）；所述支架套筒（93）的圆周壁上沿着径向方向安装有拧紧螺栓（94），所述拧紧螺栓（94）的末端设有V形楔块，所述旋转轴圆周方向设有与V形楔块相配合的V行环槽（95）。
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