CN109499009A - 一种用于植入放射性粒子的机器人 - Google Patents

Abstract

本发明适用于医疗器械技术领域，公开了一种用于植入放射性粒子的机器人，包括外针穿刺装置、内针装置、弹夹装置以及姿态控制装置；外针穿刺装置包括第一支撑架和可转动的外针穿刺管；内针装置包括前端可伸入外针穿刺管的内针和用于驱动内针沿外针穿刺管滑动的内针驱动部件；外针穿刺装置连接于姿态控制装置。本发明所提供的一种用于植入放射性粒子的机器人，可以实现自动连续多次植入放射性粒子，自动化程度高、安全可靠性佳，通过外针穿刺管的自转式转动，可以有效地消除外针穿刺管对目标组织(靶点)挤压，穿刺定位精度更高，放射性粒子的植入效果更好，且机器人结构紧凑，应用效果佳。

Description

一种用于植入放射性粒子的机器人

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，尤其涉及一种用于植入放射性粒子的机器人。

背景技术

放射性粒子植入治疗是放射治疗的一种特殊放射治疗方式，放射治疗是肿瘤治疗三大治疗方式之一，大多数肿瘤治疗需要进行放射治疗。粒子植入放射治疗是一种微创手术治疗方法，它具有操作简单、治疗过程创伤性小、治疗效果好等优点。目前粒子植入治疗主要应用恶性肿瘤包括：乳腺癌、肝癌、脑肿瘤、前列腺肿瘤、头颈部肿瘤以及肾上腺肿瘤。

目前医用粒子植入放射治疗装置大多是依靠医生凭借经验手动人工操作植入治疗，该方式不能连续自动植入粒子，手术时间长，容易使医生疲劳，治疗效率低，放射性粒子对手术医生具有一定放射线伤害。此外，专利CN104162226B发明提供了一种可连续自动植入放射性粒子的自动化装置，提供了可拆换弹夹可以储存放射性粒子，不需医生手动操作植入粒子；但是该装置安装在机械臂末端，外针穿刺是通过机械臂来运动控制实现穿刺动作，运动控制复杂,穿刺精度较差；并且穿刺姿态调整时需要依靠机械臂各关节组件协调控制，造成整体控制复杂，且成本高、整体体积大。专利CN205127113U公开了一种用于近距离放射性治疗的电动粒子植入装置，通过齿轮和齿轮条组合传动实现外针的穿刺运动，内针通过两个摩擦轮在摩擦力作用下实现穿刺运动，将粒子植入体内，结构简单，控制不复杂；但是齿轮间存在间隙，传动精度较差，造成穿刺误差较大；内针穿刺式通过两摩擦轮在摩擦力控制下运动，容易发生内针和摩擦轮打滑，造成对内针运动控制不精准，可靠性欠佳。

综上，目前医用粒子植入放射治疗装置主要存在手动人工操作、不能自动连续粒子植入，装置体积较大，穿刺精度差，穿刺空间姿态单一，不能实现多角度进针等问题；以及穿刺过程中，穿刺针对组织器官存在挤压力，容易造成目标点(靶点)受到挤压而发生偏移，穿刺精度低，应用效果欠佳。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一，提供了一种用于植入放射性粒子的机器人，其应用效果佳。

本发明的技术方案是：一种用于植入放射性粒子的机器人，包括外针穿刺装置、内针装置、弹夹装置以及姿态控制装置；

所述外针穿刺装置包括第一支撑架和连接于所述第一支撑架的且可转动的外针穿刺管；

所述内针装置包括前端可伸入所述外针穿刺管的内针和用于驱动所述内针沿所述外针穿刺管滑动的内针驱动部件；

所述外针穿刺装置连接于所述姿态控制装置。

可选地，所述外针穿刺管转动连接于所述第一支撑架，所述第一支撑架连接有用于驱动所述外针穿刺管转动的外针转动驱动部件。

可选地，所述外针驱动部件包括连接于所述第一支撑架的第一电机，所述第一电机的转轴通过啮合齿轮传动机构或齿轮皮带传动机构或皮带链条传动机构连接于所述外针穿刺管；或者，

所述第一电机的转轴直接连接于所述外针穿刺管。

可选地，所述啮合齿轮传动机构包括外针齿轮和电机齿轮，所述外针齿轮同轴连接于所述外针穿刺管，所述电机齿轮连接于所述第一电机的转轴，所述外针齿轮和电机齿轮相啮合。

可选地，所述内针装置还包括用于供所述内针穿过的内针导向套，所述内针导向套的一端靠近或伸入所述外针穿刺管的后端。

可选地，所述内针为弹性内针，所述内针驱动部件包括第二支撑架和转动连接于所述第二支撑架的转动部件，所述内针部分绕设于所述转动部件；或者，

所述内针驱动部件为往复滑动的送料夹或夹于所述内针两侧的送料夹辊。

可选地，所述第二支撑架包括两个相向的支撑臂，两个所述支撑臂设置于固定或一体连接于所述第一支撑架，所述转动部件的两端分别转动连接于两个所述支撑臂。

可选地，所述第一支撑架连接有用于驱动所述第一支撑架直线滑动的直线线性驱动部件。

可选地，所述直线线性驱动部件包括滑块和驱动部件，所述驱动部件包括螺纹穿过于所述滑块的丝杆和连接于所述丝杆的驱动电机，所述滑块固定连接于或一体成型于所述第一支撑架。

可选地，所述姿态控制装置包括上下间隔设置的第一平台和第二平台，所述第一平台与所述第二平台之间设置有多个独立控制的伸缩支撑杆，所述伸缩支撑杆的顶部铰接于所述第一平台，且/或，所述伸缩支撑杆的底部铰接于所述第二平台。

可选地，所述伸缩支撑杆的顶部通过球铰结构连接于所述第一平台；且/或，

所述第二平台设置有多个可独立控制的滑动块，各所述伸缩支撑杆的底部通过转轴连接于各所述滑动块。

可选地，所述第二平台包括至少三根下连接杆，各所述下连接杆呈正多边形排布，各所述下连接杆分别设置有滑动块，所述伸缩支撑杆的底部通过转轴结构连接于所述滑动块。

可选地，所述滑动块连接有直线驱动机构，所述直线驱动机构包括螺纹连接于所述滑动块的转动丝杆和连接于所述转动丝杆的转动电机。

可选地，所述下连接杆设置有三根，三根所述下连接杆首尾相接形成正三角形，所述伸缩支撑杆设置有三根，各所述伸缩支撑杆的底部分别转动连接于各下连接杆对应的所述滑动块。

可选地，所述第一平台包括第一上连接杆和第二上连接杆，所述第一上连接杆的两端分别通过球铰结构连接于两根所述伸缩支撑杆的上端，所述第二上连接杆的一端固定连接于或一体成型于所述第一上连接杆，所述第二上连接杆的另一端通过球铰结构连接于第三根所述伸缩支撑杆的上端；

或者，所述第一平台包括三根上连接杆，三根上连接杆首尾相接形成正三角形，各所述上连接杆首尾相接处分别通过球铰结构连接于各所述伸缩支撑杆的上端。

可选地，所述弹夹装置包括用于容置放射性粒子且具有放射性粒子出口的弹夹仓和用于推动放射性粒子向所述放射性粒子出口方向运动的推动结构，所述推动结构连接于所述弹夹仓。

可选地，所述推动结构设置于所述弹夹仓内，所述推动结构包括滑动设置于所述弹夹仓内的活塞件和连接于所述活塞件和所述弹夹仓的弹性件。

本发明所提供的一种用于植入放射性粒子的机器人，可以实现自动连续多次植入放射性粒子，无需人工手动操作穿刺，自动化程度高、安全可靠性佳，通过外针穿刺管的自转式转动，可以有效地消除外针穿刺管对目标组织(靶点)挤压，穿刺定位精度更高，放射性粒子的植入效果更好，且机器人结构紧凑，应用效果佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种用于植入放射性粒子的机器人的立体装配示意图；

图2是本发明实施例提供的一种用于植入放射性粒子的机器人中外针穿刺装置、弹夹装置、内针装置和直线线性驱动部件的立体装配示意图；

图3是本发明实施例提供的一种用于植入放射性粒子的机器人中外针穿刺装置、弹夹装置的立体装配示意图；

图4是本发明实施例提供的一种用于植入放射性粒子的机器人中内针装置的立体装配示意图；

图5是本发明实施例提供的一种用于植入放射性粒子的机器人中弹夹装置的平面示意图；

图6是本发明实施例提供的一种用于植入放射性粒子的机器人中姿态控制装置的立体装配示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是直接设置、连接，也可以通过居中元部件、居中结构间接设置、连接。

另外，本发明实施例中若有“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系的用语，其为基于附图所示的方位或位置关系或常规放置状态或使用状态，其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结构、特征、装置或元件必须具有特定的方位或位置关系、也不是必须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。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在具体实施方式中所描述的各个具体技术特征和各实施例，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如通过不同的具体技术特征/实施例的组合可以形成不同的实施方式，为了避免不必要的重复，本发明中各个具体技术特征/实施例的各种可能的组合方式不再另行说明。

如图1至图6所示，本发明实施例提供的一种用于植入放射性粒子的机器人，包括外针穿刺装置1、弹夹装置2、内针装置3以及姿态控制装置5；弹夹装置2可以同时容纳多个放射性粒子20并将放射性粒子20送至外针穿刺装置1。外针穿刺装置1的前端可穿刺至目标组织(靶点)处，内针装置3可用于将放射性粒子20从弹夹装置2或外针穿刺装置1后端推送至外针穿刺装置1前端，从而使放射性粒子20被值入至目标组织，姿态控制装置5可用于调整外针穿刺装置1及相对固定连接于外针穿刺装置1的其它结构。

本实施例中，所述外针穿刺装置1包括第一支撑架15和连接于第一支撑架15且可转动的外针穿刺管11，外针穿刺管11可通过自转的方式避免挤压目标点(靶点)，从而避免外针穿刺管11发生偏移，穿刺精度高。具体应用中，外针穿刺管11可相对第一支撑架15转动，也可随第一支撑架15转动。具体应用中，外针穿刺管11可为刚性穿刺管，其前端可以穿刺至目标组织(靶点)处，弹夹装置2可连通于外针穿刺管11的后端或靠近后端的部分或中部等合适位置，即外针穿刺管11可以连通于弹夹装置2。具体应用中，外针穿刺管11可以直接连通于弹夹装置2，也可以通过导管等间接连通于弹夹装置2。

内针装置3包括前端可伸入外针穿刺管11的内针32和用于驱动内针32沿外针穿刺管11滑动的内针驱动部件；内针32的前端可以从外针穿刺管11的后端伸入，内针驱动部件用于驱动内针32往复运动，内针驱动部件可采用电动或气动等驱动方式，以驱动内针32使内针32的前端在外针穿刺管11内前后往复运动，以连续自动植入放射性粒子20。内针32的前端从后(外针穿刺管11的后端)向前(外针穿刺管11的前端)运动的过程中，可以将至少一个放射性粒子20推送至外针穿刺管11的前端，从而可实现一次放射性粒子20植入。姿态控制装置5可调节外针穿刺管11的姿态，可以实现多角度进针，内针32可以在内针驱动部件的驱动下前后往复运动，从而可以实现自动连续多次植入放射性粒子20，无需人工操作，自动化程度高、安全可靠性佳，通过外针穿刺管11的自转式转动，可以有效地消除外针穿刺管11对目标组织(靶点)挤压，穿刺定位精度更高，放射性粒子20的植入效果更好。

具体地，外针穿刺管11转动连接于第一支撑架15，第一支撑架15连接有用于驱动外针穿刺管11转动的外针转动驱动部件，外针转动驱动部件可以驱动外针穿刺管11相对第一支撑架15自转。外针转动驱动部件的转速可为恒定式或可调式，从而使外针穿刺管11的转速恒定或可根据实际情况具体调整。具体应用中，外针穿刺管11的后端可以插入或穿过弹夹装置2，外针穿刺管11的侧面或后端等合适处可以设置有与弹夹装置2连通的孔位，当然，弹夹装置2也可以通过其它合适结构连通于外针穿刺管11。

具体地，外针驱动部件包括连接于第一支撑架15的第一电机14，第一电机14的转轴通过啮合齿轮传动机构或齿轮皮带传动机构或皮带链条传动机构连接于外针穿刺管11；或者，第一电机14的转轴直接连接于外针穿刺管11。当然，外针驱动部件也可以采用其它合适的结构部件，即外针穿刺管11也可由其它合适的结构部件驱动，例如转动手轮等。

本实施例中，外针驱动部件采用啮合齿轮传动机构驱动述外针穿刺管11，其传动间隙小、传动平移可靠。啮合齿轮传动机构包括外针齿轮12和电机齿轮13，外针齿轮12同轴连接于外针穿刺管11，电机齿轮13连接于第一电机14的转轴，外针齿轮12和电机齿轮13相啮合。本实施例，采用一级齿轮进行传动，当然，也可以采用两级或多级齿轮进行传动。通过采用外针齿轮12和电机齿轮13的结构，外针齿轮12可以套于外针穿刺管11外侧合适位置处，不影响内针32及弹夹装置2的布置。

具体地，内针驱动部件也固定连接于第一支撑架15。

具体地，第一支撑架15连接于姿态控制装置5。姿态控制装置5可以控制第一支撑架15的升降、倾斜角度等。

具体地，第一支撑架15连接有直线线性驱动部件4，直线线性驱动部件4连接于姿态控制装置5，即直线线性驱动部件4可用于驱动第一支撑架15相对姿态控制装置5直线滑动，连接于第一支撑架15的外针穿刺管11等也随第一支撑架运动。

具体地，直线线性驱动部件4包括滑块(图中未示出)和驱动部件，驱动部件包括螺纹穿过于滑块的丝杆41和连接于丝杆的驱动电机42(第三电机)，滑块固定连接于或一体成型于第一支撑架15。姿态控制装置5上可以设置有直线滑轨，滑块或第一支撑架15可以滑动连接于直线滑轨。待姿态控制装置5调整至设定的进针角度后，驱动电机42通过丝杆传动结构(丝杆41和滑块)驱动第一支撑架15以带动外针穿刺管11等部件直线进退，其穿刺效果佳。本实施例中。直线线性驱动部件4还包括滑块座43，滑块座43固定连接于姿态控制装置5，滑块或/和第一支撑架15滑动连接于滑块座43的上端，驱动电机42固定于滑块座43的一侧。

具体地，第一支撑架15可包括纵向支架151和横向支架152，纵向支架151固定连接于或一体连接于横向支架152，第一支撑架15可呈L形、倒T形、十字形等。本实施例中，纵向支架151和横向支架152均呈板状，纵向支架151的下端固定连接于或一体连接于横向支架152前端或中部等合适位置处，即第一支撑架15呈L形。

具体地，弹夹装置2可固定于纵向支架151的内侧(即靠近横向支架152的一侧)，外针穿刺管11从纵向支架151的外侧穿过纵向支架151并连接于弹夹装置2。外针齿轮12和电机齿轮13可贴于纵向支架151的外侧，第一电机14可以设置于纵向支架151的内侧，且第一电机14的转轴穿过纵向支架151并连接于电机齿轮13，第一电机14可用于直接驱动电机齿轮13旋转运动，进而带动外针齿轮12和外针穿刺管11转动。

具体地，内针驱动部件可固定于横向支架152上，其结构紧凑可靠。内针驱动部件和内针32靠近于外针穿刺管11的后端。

具体地，内针装置3还包括用于供内针32穿过的内针导向套31，内针导向套31可呈管状，具体可呈直管或弯管状，内针导向套31的一端靠近或伸入外针穿刺管11的后端。内针导向套31可固定于第一支撑架15。内针32从内针导向套31的后端伸入且从内针导向套31的前端伸入外针穿刺管11。本实施例中，内针导向套31可固定安装在第一支撑架15中纵向支架151的内壁上，内针导向套31可与外针穿刺管11同轴设置。

具体地，内针32可为弹性内针，其具有一定的柔性，从而使内针32可缠绕式收放。内针驱动部件包括第二支撑架34和转动连接于第二支撑架34的转动部件33，转动部件33可呈圆筒状，内针32部分绕设于转动部件33；或者，内针驱动部件为往复滑动的送料夹或夹于内针32两侧的送料夹辊。具有弹性的内针32可以可靠地在内针驱动部件驱动下沿内针导向套31和外针穿刺管11进退，且具有弹性的内针32可以收卷于转动部件33，结构紧凑，可缩小设备占用空间，利于实现设备的小型化。

具体地，第二支撑架34包括两个相向的支撑臂，两个支撑臂设置于固定或一体连接于第一支撑架15的横向支架152，转动部件33的两端分别转动连接于两个支撑臂。转动部件33可为第二电机(例如外转子电机)，当然，转动部件33也可以为转筒和连接于转筒的电机。通过第二电机旋转进行对内针32伸缩穿刺控制。

具体地，姿态控制装置5包括上下间隔设置的第一平台51和第二平台52，第二平台52可以固定于安装台面，第一支撑架15可以通过直线线性驱动部件4连接于第一平台51，本实施例中，直线线性驱动部件4的滑块座43固定连接于第一平台51。第一平台51与第二平台52之间设置有多个独立控制的伸缩支撑杆55，伸缩支撑杆55的顶部铰接于第一平台51的不同位置，且/或，第二平台52设置有多个可独立控制的滑动块521，滑动块521可沿直线滑动。各伸缩支撑杆55的底部通过转轴连接于各滑动块521，转轴的轴线可平行于滑动块521的滑动方向。或者，伸缩支撑杆55的底部也可通过球铰结构连接于滑动块521。

本实施例中，各伸缩支撑杆55的顶部分别通过球铰结构(铰接球头)56连接于第一平台51，各球铰结构56沿第一平台51的周向均布；各伸缩支撑杆55的底部通过转轴连接于各滑动块521。伸缩支撑杆55可采用丝杆或气压、油压等方式控制伸缩。

具体应用中，第二平台52可包括至少三根下连接杆520，各下连接杆520首尾固定相接呈正多边形排布，各下连接杆520均上设置有可沿下连接杆520直线滑动的滑动块521，伸缩支撑杆55的底部通过转轴结构连接于滑动块521。

具体地，滑动块521连接有直线驱动机构，直线驱动机构包括螺纹连接于滑动块521的转动丝杆522和连接于转动丝杆522的转动电机523，驱动控制精度高。各转动丝杆522与各下连接杆520平行设置。

本实施例中，下连接杆520设置有三根，三根下连接杆520首尾相接形成正三角形，伸缩支撑杆55设置有三根，各伸缩支撑杆55的底部分别通过摆动件转动连接于各下连接杆520对应的滑动块521。当然，第二平台52也可设置为其它结构等。

具体地，第一平台51包括第一上连接杆511和第二上连接杆522，第一上连接杆511两端的底部分别通过球铰结构56连接于两根伸缩支撑杆55的上端，第二上连接杆522的一端固定连接于或一体成型于第一上连接杆511的中部，第一上连接杆511和第二上连接杆522可呈T字形排布，第二上连接杆522另一端的底部通过球铰结构56连接于第三根伸缩支撑杆55的上端；

或者，第一平台51包括三根上连接杆，三根上连接杆首尾固定相接形成正三角形，各上连接杆首尾相接处分别通过球铰结构56连接于各伸缩支撑杆55的上端。

具体地，弹夹装置2包括用于容置放射性粒子20且具有放射性粒子出口的弹夹仓21和用于推动放射性粒子20向放射性粒子20出口方向运动的推动结构，推动结构连接于弹夹仓21，本实施例中，推动结构设置于弹夹仓21内部。弹夹仓21可用于存放多个放射性粒子20，可以提供连续放射性粒子20植入的粒子源。弹夹仓21可具有供放射性粒子20线性排列的容腔，放射性粒子20可以依序单行或双行或多行排列，从而可以有序植入放射性粒子20。

本实施例中，推动结构设置于弹夹仓21内，推动结构包括滑动设置于弹夹仓21内的活塞件22和连接于活塞件22和弹夹仓21的弹性件23，弹性件23可为弹簧等，其可以自动将放射性粒子20推至外针穿刺管11。

本发明实施例所提供的一种用于植入放射性粒子的机器人，主要由外针穿刺装置1(外针穿刺模块)、弹夹装置2、内针装置3(内针穿刺模块)、直线线性驱动部件4(线性模块)和姿态控制装置5(并联机构)等部分组成。

外针穿刺模块可由外针穿刺管11、外针齿轮12、电机齿轮13、第一电机14和第一支撑架15组成，第一支撑架15固定安装在滑块上；外针穿刺管11固定安装在外针齿轮12上，外针穿刺管11和外针齿轮12同轴心；外针齿轮12安装在第一支撑架15的外壁上；电机齿轮13安装在第一支撑架15外壁上，外针齿轮12和电机齿轮13相互啮合装配；第一电机14安装在第一支撑架15的内壁，用于驱动电机齿轮13旋转运动；通过外针齿轮12和电机齿轮13啮合传动使得外针穿刺管11旋转运动，从而减少外针穿刺管11对靶点的挤压而使目标点发生偏移。

弹夹装置2安装在第一支撑架15的内壁上。弹夹装置2用于存放放射性粒子20，可以提供连续放射性粒子20植入的粒子源。

内针装置3可由内针导向套31、内针32、第二电机(转动部件33)和第二支撑架34组成，第二电机(转动部件33)两端安装于第二支撑架34上，第二电机通过第二支撑架34固定安装在第一支撑架15的平面上；内针32可为柔软带弹性针，缠绕在第二电机上，通过第二电机旋转进行对内针32伸缩穿刺控制；内针导向套31安装在第一支撑架15内壁上，内针导向套31和外针穿刺管11同轴心。通过内针导向套31控制内针32穿刺方向，将弹夹里的放射性粒子20推入到外针穿刺管11到达靶点。

直线线性驱动部件4可由丝杆机构、滑块和第三电机(驱动电机42)组成，第三电机安装在丝杆机构的一端；丝杆机构贯穿滑块；通过第三电机驱动丝杆机构的丝杆旋转实现滑块及第一支撑架15的线性平移运动，从而实现了对外针穿刺管11进行穿刺运动控制。

姿态控制装置5可由第一平台51、第二平台52、滚珠丝杆、摆动件54、伸缩支撑杆55和球铰结构56组成；第一平台51上可以设置有安装结构，安装结构可为螺栓孔，可以通过螺栓将直线线性驱动部件4(滑块座43)安装于第一平台51上，第一支撑架15可以在直线线性驱动部件4的驱动下相对第一平台51滑动，从而实现其大范围任意空间移动；也可以将直线线性驱动部件4、第一支撑架15安装在固定架或治疗床上实现近距离小范围治疗。滚珠丝杆由转动电机523(第四电机)、转动丝杆522和滑动块521组成；转动电机523安装在转动丝杆522一端上，滑动块521安装在转动丝杆522上形成移动副，通过转动电机523驱动使得滑动块521在丝杆体上线性移动(沿下连接杆520滑动)；滚珠丝杆53安装在第二平台52上，三个滚珠丝杆以等边三角形形式且以第二平台52中心对称布置安装。摆动件54一端安装在转动丝杆522的滑动块521上。伸缩支撑杆55由外套杆551和内杆552组成；外套杆551一端和摆动件另一端连接形成转动副，外套杆551内套内杆552形成移动副，以实现伸缩控制功能，内杆552一端通过球铰结构56与第一平台51连接。伸缩支撑杆55的外套杆551和内杆552相对移动可以通过电机(例如直线电机或通过丝杆机构)驱动，也可以通过液压或气压等方式驱动。外针穿刺装置1等部件安装在第一平台51上。通过控制姿态控制装置5的三个可独立控制的滚珠丝杆对应的滑动块521移动量和三个可独立控制的伸缩支撑杆55的伸缩量可以调节第一平台51的各种空间姿态，从而实现穿刺针(外针穿刺管11)在空间内的各种穿刺位姿。本发明实施例所提供的一种用于植入放射性粒子的机器人,结构紧凑，可以实现任意空间姿态进行高精度穿刺。本发明实施例所提供的一种用于植入放射性粒子的机器人，利用丝杆驱动可以实现精准进针穿刺距离；利用电机驱动外针(外针穿刺管11)旋转运动，从而减少穿刺针穿刺过程对目标点的挤压力而使目标点发生偏移；内针32是柔软带弹性内针，利用电机对内针32缠绕收缩既可以减小机器人体积，又可以对其精准控制其粒子植入距离以及实现连续粒子植入动作，采用第一平台51和第二平台52并联结构驱动实现粒子植入机器人任意空间姿态多角度进针，应用效果佳。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，包括外针穿刺装置、内针装置、弹夹装置以及姿态控制装置；

所述外针穿刺装置包括第一支撑架和连接于所述第一支撑架的且可转动的外针穿刺管；

所述内针装置包括前端可伸入所述外针穿刺管的内针和用于驱动所述内针沿所述外针穿刺管滑动的内针驱动部件；

所述外针穿刺装置连接于所述姿态控制装置。

2.如权利要求1所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述外针穿刺管转动连接于所述第一支撑架，所述第一支撑架连接有用于驱动所述外针穿刺管转动的外针转动驱动部件。

3.如权利要求2所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述外针驱动部件包括连接于所述第一支撑架的第一电机，所述第一电机的转轴通过啮合齿轮传动机构或齿轮皮带传动机构或皮带链条传动机构连接于所述外针穿刺管；或者，

所述第一电机的转轴直接连接于所述外针穿刺管。

4.如权利要求3所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述啮合齿轮传动机构包括外针齿轮和电机齿轮，所述外针齿轮同轴连接于所述外针穿刺管，所述电机齿轮连接于所述第一电机的转轴，所述外针齿轮和电机齿轮相啮合。

5.如权利要求1所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述内针装置还包括用于供所述内针穿过的内针导向套，所述内针导向套的一端靠近或伸入所述外针穿刺管的后端。

6.如权利要求1至5中任一项所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述内针为弹性内针，所述内针驱动部件包括第二支撑架和转动连接于所述第二支撑架的转动部件，所述内针部分绕设于所述转动部件；或者，

所述内针驱动部件为往复滑动的送料夹或夹于所述内针两侧的送料夹辊。

7.如权利要求6所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述第二支撑架包括两个相向的支撑臂，两个所述支撑臂设置于固定或一体连接于所述第一支撑架，所述转动部件的两端分别转动连接于两个所述支撑臂。

8.如权利要求1至5中任一项所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述第一支撑架连接有用于驱动所述第一支撑架直线滑动的直线线性驱动部件。

9.如权利要求8所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述直线线性驱动部件包括滑块和驱动部件，所述驱动部件包括螺纹穿过于所述滑块的丝杆和连接于所述丝杆的驱动电机，所述滑块固定连接于或一体成型于所述第一支撑架。

10.如权利要求1至5中任一项所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述姿态控制装置包括上下间隔设置的第一平台和第二平台，所述第一平台与所述第二平台之间设置有多个独立控制的伸缩支撑杆，所述伸缩支撑杆的顶部铰接于所述第一平台，且/或，所述伸缩支撑杆的底部铰接于所述第二平台。

11.如权利要求10所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述伸缩支撑杆的顶部通过球铰结构连接于所述第一平台；且/或，

所述第二平台设置有多个可独立控制的滑动块，各所述伸缩支撑杆的底部通过转轴连接于各所述滑动块。

12.如权利要求10所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述第二平台包括至少三根下连接杆，各所述下连接杆呈正多边形排布，各所述下连接杆分别设置有滑动块，所述伸缩支撑杆的底部通过转轴结构连接于所述滑动块。

13.如权利要求12所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述滑动块连接有直线驱动机构，所述直线驱动机构包括螺纹连接于所述滑动块的转动丝杆和连接于所述转动丝杆的转动电机。

14.如权利要求13所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述下连接杆设置有三根，三根所述下连接杆首尾相接形成正三角形，所述伸缩支撑杆设置有三根，各所述伸缩支撑杆的底部分别转动连接于各下连接杆对应的所述滑动块。

15.如权利要求14所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述第一平台包括第一上连接杆和第二上连接杆，所述第一上连接杆的两端分别通过球铰结构连接于两根所述伸缩支撑杆的上端，所述第二上连接杆的一端固定连接于或一体成型于所述第一上连接杆，所述第二上连接杆的另一端通过球铰结构连接于第三根所述伸缩支撑杆的上端；

或者，所述第一平台包括三根上连接杆，三根上连接杆首尾相接形成正三角形，各所述上连接杆首尾相接处分别通过球铰结构连接于各所述伸缩支撑杆的上端。

16.如权利要求1至5中任一项所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述弹夹装置包括用于容置放射性粒子且具有放射性粒子出口的弹夹仓和用于推动放射性粒子向所述放射性粒子出口方向运动的推动结构，所述推动结构连接于所述弹夹仓。

17.如权利要求16所述的一种用于植入放射性粒子的机器人，其特征在于，所述推动结构设置于所述弹夹仓内，所述推动结构包括滑动设置于所述弹夹仓内的活塞件和连接于所述活塞件和所述弹夹仓的弹性件。