CN109173085A - 一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于粒子植入技术领域，公开了一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，定位帽、主腔管和针管，所述主腔管的其中一端可拆卸连接有定位帽，主腔管的另一端连通有针管，所述定位帽远离主腔管的一端连接有定位组件，所述针管的外侧设有刻度标识。本发明所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，通过设置定位组件，定位组件不仅能够检测植入针的角度偏移，还能检测植入针的轴向精度，保证每个粒子能够植入到预定区域。
Description
技术领域
本发明属于粒子植入技术领域，具体涉及一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置。
背景技术
粒子植入全称为"放射性粒子植入治疗技术"，是一种将放射源植入肿瘤内部，让其以摧毁肿瘤的治疗手段。粒子植入治疗技术涉及放射源，其核心是放射粒子。现在临床运用的是一种被称为碘125的物质。每个碘125粒子就像一个小太阳，其中心附近的射线最强，可最大限度降低对正常组织的损伤。粒子植入治疗可以追溯到上世纪初。目前，放射性粒子植入治疗早期前列腺癌在美国等国家已成为标准治疗手段，在国内其治疗理念也渐渐得到认可。
现有的粒子植入装置种类很多，但在使用时依然存在以下问题：
1、结构复杂不方便人员操作。
2、插入时产生偏差，无法保证植入到预定区域；
3、插入深度不容易控制。
中国发明CN201320410677.3一种新型植入剂植药针本发明公开一种植药针，包括有针管、针座、针芯、推杆、游标五部分组成。针座内有一锥型槽孔(tanθ＝0.06)，槽孔内可匹配相应的植入剂包装管、注射器或者适配装置；针芯和推杆可分别插入针管内；游标可固定在针管外。使用时，先将针芯插入针管内，缓慢进针达患者的病灶或相关组织部位；抽出针芯，可根据需要在针座尾部装配相应的器材，以实施积水、腹水的抽除，植入剂的装药，或者是液体药物的注入；可直接用推杆将植入剂从植入剂包装管内推进针管内完成装药，然后一边后退针管，一边继续推进推杆，即可实现植入剂的体内植入。但由于人工控制，且没有相对的校准机构，在插入时容易造成角度的偏移。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，通过对定位组件的改变，从而解决了插入角度难以控制的问题。同时，通过增加限位块，很好地解决了插入深度不好控制的问题。
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明所采用的技术方案为：
一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，包括：定位帽、主腔管和针管，所述主腔管的其中一端可拆卸连接有定位帽，主腔管的另一端连通有针管，所述定位帽远离主腔管的一端连接有定位组件，所述针管的外侧设有刻度标识。
进一步的，所述主腔管的一侧连通有进料筒，所述进料筒远离主腔管的一端连接有密封盖。
进一步的，所述进料筒可转动连接有分料机构，所述分料机构包括转轴、转动手柄和多个分料板，所述转动手柄设于进料筒的外部，多个所述分料板均设于进料筒的内部，多个分料板均布于转轴的侧面，转动手柄连接于转轴。
进一步的，所述分料板设有十二个，分料板远离转轴的一端呈凸起的圆弧状。
进一步的，所述针管的外侧连接有限位块，所述限位块沿着针管的轴线方向滑动，限位块和针管之间为过盈配合，所述限位块为橡胶块。
进一步的，所述限位块由两个圆环连接而成，两个圆环的内径相等，靠近主腔管的圆环外径较小，远离主腔管的圆环外径较大，限位块为一体成型结构。
进一步的，所述主腔管靠近针管的一端直径逐渐变小，并在端部与针管连通。
进一步的，所述定位组件包括定位凹槽和反馈环，所述定位凹槽设于定位帽的圆心处，所述定位帽的轴线、主腔管的轴线和针管的轴线均共线，所述反馈环的轴线穿过定位凹槽。
进一步的，所述针管内设有送料机构，所述送料机构包括推杆、压料组件和推把，所述推杆的两端分别连接有压料组件和推把，推杆的直径小于针管的内径。
进一步的，所述压料组件包括支撑块和推块，所述推块为圆柱体，推块的其中一端连接于推杆，所述支撑块设有多个，多个支撑块以推块的轴线为中心呈中心对称分布，压料组件在针管内部滑动。
本发明的有益效果为：
(1)本发明设置了定位组件，定位组件不仅能够检测植入针的角度偏移，还能检测植入针的轴向精度，保证每个粒子能够植入到预定区域。
(2)本发明通过设置进料筒，使得在加料的时候不影响定位组件的定位，提高植入的精度，同时在进料筒内设有分料机构，可以控制进料的过程中每次只植入一颗粒子，最大限度保护人体健康。
(3)本发明增加了限位块，通过限位块可以在插入前预先调整深度，更加方便了使用者对植入针轴向精度的控制。
(4)本发明通过送料机构的送料，保证了粒子可以进入预定区域，同时由于支撑块的设计，使得在送入粒子的过程中不会将空气一同压入。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为本发明的使用示意图；
图4为图3中A部分的局部放大图；
图5为图4中压料组件的俯视图；
图6为图1中B部分的局部放大图。
图中：1-定位帽；2-主腔管；3-针管；4-限位块；5-进料筒；6-密封盖；7-反馈环；8-定位凹槽；9-推把；10-推杆；11-推块；12-支撑块；13-转轴；14-分料板；15-转动手柄。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1：
如图1-3所示，一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，包括：定位帽1、主腔管2和针管3，所述主腔管2的其中一端可拆卸连接有定位帽1，主腔管2的另一端连通有针管3，所述定位帽1远离主腔管2的一端连接有定位组件，所述针管3的外侧设有刻度标识。
本发明设置了定位组件，定位组件不仅能够检测植入针的角度偏移，还能检测植入针的轴向精度，保证每个粒子能够植入到预定区域。
实施例2：
如图1-6所示，一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，包括：定位帽1、主腔管2和针管3，所述主腔管2的其中一端可拆卸连接有定位帽1，主腔管2的另一端连通有针管3，所述定位帽1远离主腔管2的一端连接有定位组件，所述针管3的外侧设有刻度标识。
所述主腔管2的一侧连通有进料筒5，所述进料筒5远离主腔管2的一端连接有密封盖6。
所述进料筒5可转动连接有分料机构，所述分料机构包括转轴13、转动手柄15和多个分料板14，所述转动手柄15设于进料筒5的外部，多个所述分料板14均设于进料筒5的内部，多个分料板14均布于转轴13的侧面，转动手柄15设于进料筒5的外部并连接于转轴13。
所述分料板14设有十二个，分料板14远离转轴13的一端呈凸起的圆弧状。
所述针管3的外侧连接有限位块4，所述限位块4沿着针管3的轴线方向滑动，限位块4和针管3之间为过盈配合，限位块4为橡胶块。
本发明设置了定位组件，定位组件不仅能够检测植入针的角度偏移，还能检测植入针的轴向精度，保证每个粒子能够植入到预定区域。
本发明通过设置进料筒5，使得在加料的时候不影响定位组件的定位，提高植入的精度，同时在进料筒5内设有分料机构，可以控制进料的过程中每次只植入一颗粒子，最大限度保护人体健康。
本发明增加了限位块4，通过限位块4可以在插入前预先调整深度，更加方便了使用者对植入针轴向精度的控制。
实施例3：
如图1-6所示，一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，包括：定位帽1、主腔管2和针管3，所述主腔管2的其中一端可拆卸连接有定位帽1，主腔管2的另一端连通有针管3，所述定位帽1远离主腔管2的一端连接有定位组件，所述针管3的外侧设有刻度标识。
所述主腔管2的一侧连通有进料筒5，所述进料筒5远离主腔管2的一端连接有密封盖6。
所述进料筒5可转动连接有分料机构，所述分料机构包括转轴13、转动手柄15和多个分料板14，所述转动手柄15设于进料筒5的外部，多个所述分料板14均设于进料筒5的内部，多个分料板14均布于转轴13的侧面，所述转动手柄15设于进料筒5的外部并连接于转轴13。
所述分料板14设有十二个，分料板14远离转轴13的一端呈凸起的圆弧状。
所述针管3的外侧连接有限位块4，所述限位块4沿着针管3的轴线方向滑动，限位块4和针管3之间为过盈配合，限位块4为橡胶块。
所述限位块4由两个圆环连接而成，两个圆环的内径相等，靠近主腔管2的圆环外径较小，远离主腔管2的圆环外径较大，限位块为一体4成型结构。
所述主腔管2靠近针管3的一端直径逐渐变小，并在端部与针管3连通。
所述定位组件包括定位凹槽8和反馈环7，所述定位凹槽8设于定位帽1的圆心处，所述定位帽1的轴线、主腔管2的轴线和针管3的轴线均共线，所述反馈环7的轴线穿过定位凹槽8。
所述针管3内设有送料机构，所述推杆10的两端分别连接有压料组件和推把9，推杆10的直径小于针管3的内径。
所述压料组件包括支撑块12和推块11，所述推块11为圆柱体，推块的其中一端连接于推杆10，所述支撑块12设有多个，多个支撑块12以推块11的轴线为中心呈中心对称分布，压料组件在针管3的内部滑动。
本发明设置了定位组件，定位组件不仅能够检测植入针的角度偏移，还能检测植入针的轴向精度，保证每个粒子能够植入到预定区域。
本发明通过设置进料筒5，使得在加料的时候不影响定位组件的定位，提高植入的精度，同时在进料筒5内设有分料机构，可以控制进料的过程中每次只植入一颗粒子，最大限度保护人体健康。
本发明增加了限位块4，通过限位块4可以在插入前预先调整深度，更加方便了使用者对植入针轴向精度的控制。
本发明通过送料机构的送料，保证了粒子可以进入预定区域，同时由于支撑块12的设计，使得在送入粒子的过程中不会将空气一同压入。
该装置工作原理，在实际扎针之前，需要对下针的路线进行规划、模拟，从而制定出一套最佳的下针路线，其次，实际扎针时要保证植入针按预设的路线进行扎针，为此，我们通过可见激光进行定位，在下针时只要保证植入针沿着可见激光的光线进行扎针，即可使得扎针的路线与预定路线相同，使用时，先通过核磁或CT扫描肿瘤，得到肿瘤的形状以及位置的断层扫描图，并将多张断层扫描图的数据包转入到医学建模软件中，例如Mimics。然后通过Mimics系统将所有断层扫描图的数据三维建模，得到患者肿瘤靶区的3D结构图。该结构图可编辑且包含有完整的人体表面结构，从而便于在人体表面确定定位点建立坐标系。然后将建好的三维模型数据包传输到TPS系统中进行粒子布局。在TPS系统中通过在三维模型的人体表面确定定位点并制作坐标系，同时确定总的粒子剂量，并得到粒子布局数量和位置。其中所述位置信息是在建立的坐标系中的坐标值，在再针对其粒子数量和位置确定针道。最后将tps系统中得到的所有粒子位置数据和针道数据输出到控制该角度偏移装置的控制系统中。在实际操作中，会在对应的患者人体皮肤表面找到已经确定的定位点，并通过划线确定坐标轴，一般以竖直方向的垂线为Z轴，从而控制系统将输入的位置坐标转化为控制电机转动的时间，在对粒子进行植入时，如何将粒子精准的植入到预定区域是最需解决的问题，因此，在插针时不仅要考虑角度的偏移，还要考虑深度的误差，我们通过可见激光进行定位，以保证针管3在扎入时能够避免角度的误差，其次，同时通过激光测距辅助进行轴向深度的把控，使用时，先通过核磁或CT扫描肿瘤，得到肿瘤的形状以及位置，再针对其形状和位置进行粒子的精准植入，此时需要控制针管3插入的深度以及角度，先测量出肿瘤的深度，再通过限位块4沿着针管3滑动到相应刻度，从而控制针管3的扎入深度，再将可见激光和测距激光平行设置，并沿着下针的路径照射在人体表面，将针管3远离定位帽1的一端设于可见激光照射的人体表面，再使定位帽1的定位凹槽8也位于可见激光的照射路径，此时针管3的轴线，主腔管2的轴线和定位帽1的轴线均位于可见激光的照射路径，保证定位凹槽8始终处于可见激光的照射路径上，同时将针管3插入人体，此时针管3沿着可见激光的预定路线进行扎针，由于测距激光和可见激光平行设置，测距激光照射在反馈环7，当针管3下到预定深度后，限位块4恰好接触人体，同时测距激光将检测到的信号进行提示，扎针完成，接着进行粒子植入，打开密封盖6，将需要植入的粒子放入进料筒5，粒子再通过主腔管2进入针管3，从而达到预定区域，也可以将多个粒子同时放入进料筒5内，再通过转动手柄15使转轴13带动分料板14转动，将粒子逐个运送到主腔管2并沿着针管3进入预定位置，完成植入；当粒子在针管3内有卡壳时，将定位帽1拆下，通过送料机构将粒子压入预定区域，植入完成后，将针管取出即可。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：包括定位帽(1)、主腔管(2)和针管(3)，所述主腔管(2)的其中一端可拆卸连接有定位帽(1)，主腔管(2)的另一端连通有针管(3)，所述定位帽(1)远离主腔管(2)的一端连接有定位组件，所述针管(3)的外侧设有刻度标识。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：所述主腔管(2)的一侧连通有进料筒(5)，所述进料筒(5)远离主腔管(2)的一端连接有密封盖(6)。
3.根据权利要求2所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：所述进料筒(5)可转动连接有分料机构，所述分料机构包括转轴(13)、转动手柄(15)和多个分料板(14)，所述转动手柄(15)设于进料筒(5)的外部，多个所述分料板(14)均设于进料筒(5)的内部，多个分料板(14)均布于转轴(13)的侧面，转动手柄(15)连接于转轴(13)。
4.根据权利要求3所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：所述分料板(14)设有十二个，分料板(14)远离转轴(13)的一端呈凸起的圆弧状。
5.根据权利要求1所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：所述针管(3)的外侧连接有限位块(4)，所述限位块(4)沿着针管(3)的轴线方向滑动，限位块(4)和针管(3)之间为过盈配合，所述限位块(4)为橡胶块。
6.根据权利要求5所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：所述限位块(4)由两个圆环连接而成，两个圆环的内径相等，靠近主腔管(2)的圆环外径较小，远离主腔管(2)的圆环外径较大，所述限位块(4)为一体成型结构。
7.根据权利要求1所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：所述主腔管(2)靠近针管(3)的一端直径逐渐变小，并在端部与针管(3)连通。
8.根据权利要求1所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：所述定位组件包括定位凹槽(8)和反馈环(7)，所述定位凹槽(8)设于定位帽(1)的圆心处，所述定位帽(1)的轴线、主腔管(2)的轴线和针管(3)的轴线均共线，所述反馈环(7)的轴线穿过定位凹槽(8)。
9.根据权利要求1所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：所述针管(3)内设有送料机构，所述送料机构包括推杆(10)、压料组件和推把(9)，所述推杆(10)的两端分别连接有压料组件和推把(9)，推杆(10)的直径小于针管(3)的内径。
10.根据权利要求9所述的一种用于提高粒子植入针轴向精度的限位装置，其特征在于：所述压料组件包括支撑块(12)和推块(11)，所述推块(11)为圆柱体，推块(11)的其中一端连接于推杆(10)，所述支撑块(12)设有多个，多个支撑块(12)以推块(11)的轴线为中心呈中心对称分布，压料组件在针管(3)内部滑动。
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Address after: 610000 No.804, floor 8, unit 1, building 6, Zone D, West Zhigu, No.166, Wuxing Fourth Road, Wuhou New Town Management Committee, Wuhou District, Chengdu City, Sichuan Province Applicant after: Chengdu real dimension Technology Co., Ltd. Applicant after: Affiliated Zhongshan Hospital of Dalian University Address before: 610000 No. 801, Building 8, Building 6, Unit 1, West Zhigu D District, 166 Wuxing Road, Wuhou New Town Management Committee, Chengdu, Sichuan Province Applicant before: Chengdu real dimension Technology Co., Ltd. Applicant before: Affiliated Zhongshan Hospital of Dalian University |
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