CN117204925A - 基于超声引导的多通道穿刺控针系统及控针方法 - Google Patents
基于超声引导的多通道穿刺控针系统及控针方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117204925A CN117204925A CN202310678011.4A CN202310678011A CN117204925A CN 117204925 A CN117204925 A CN 117204925A CN 202310678011 A CN202310678011 A CN 202310678011A CN 117204925 A CN117204925 A CN 117204925A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- needle
- clamping
- puncture
- multichannel
- needle control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 358
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 62
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 138
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 62
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 51
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 claims description 38
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 36
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 claims description 36
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 claims description 24
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000007943 implant Substances 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 34
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 13
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 6
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 210000002307 prostate Anatomy 0.000 description 4
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 4
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 208000019155 Radiation injury Diseases 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009365 direct transmission Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002640 perineum Anatomy 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
Landscapes
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
Abstract
本发明公开了基于超声引导的多通道穿刺控针系统及控针方法,属于医疗器械领域。该包括多通道控针装置、B超装置和定位支撑组件;多通道控针装置中的引导模板上具有多个引导部以引导穿刺针的运动;夹针机构连接于引导模板,夹针机构能够安装多个穿刺针,并对多个穿刺针中的一个进行选择性地夹持操作,或者对多个穿刺针同时进行夹持操作,并驱动其中的一个进行刺入运动或拔出运动;控针驱动机构对夹针机构所夹持的穿刺针做刺入运动或拔出运动;B超装置能够确定目标靶区的位置;定位支撑组件对B超装置和多通道控针装置支撑并使其定位于目标姿态。该控针系统能够在B超引导下选择性地自动拔针或者插针设定距离、动作稳定可靠。
Description
本申请要求于2022年06月10日提交的申请号为202210654723.8、发明名称为“粒子植入系统及其拔针装置和夹针机构”的中国专利申请,以及,于2023年04月26日提交的申请号为202310483233.0、发明名称为“多通道夹针机构、多通道控针装置、粒子植入系统及粒子植入方法”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及医疗器械领域,特别涉及基于超声引导的多通道穿刺控针系统及控针方法。
背景技术
放射性多通道穿刺控针系统是放射性粒子精确并顺利植入的关键因素,对于前列腺粒子植入手术,在手术过程中,医生根据经直肠超声探头所获取的实时图像,手动操控穿刺针,使其经会阴部穿刺到前列腺内,然后手动进行放射性粒子植入,将放射性粒子植入到病人的病灶靶点中,最后利用放射线灭杀癌细胞,进而达到治疗前列腺癌患者的目的。
然而,在进行手术时,医生需要一边手动调整超声探头的位置获取实时图像,一边完成放射性粒子的植入,这使得操作复杂且不方便。另外,在手术过程中需要刺入多根穿刺针,选择性地往穿刺针内植入放射性粒子,植入过放射性粒子的穿刺针需要拔出,如果是操作人员手动拔出的话会对其造成辐射伤害。但是一般的穿刺或拔针装置具有局限性,一般只能将单独一根穿刺针刺入或拔出,或所有穿刺针一起刺入或拔出,无法选择性地将不同的穿刺针刺入或拔出。且目前尚无拔针装置和B超探头支架结合的产品。
发明内容
鉴于此,本发明提供基于超声引导的多通道穿刺控针系统及控针方法,能够解决相关技术中存在的技术问题。具体而言,包括以下的技术方案:
一方面,提供了一种基于超声引导的多通道穿刺控针系统,所述多通道穿刺控针系统包括:多通道控针装置、B超装置和定位支撑组件;所述多通道控针装置包括引导模板、夹针机构和控针驱动机构;所述引导模板上具有多个引导部,所述引导部用于引导穿刺针的运动;所述夹针机构连接于所述引导模板,所述夹针机构被配置为能够安装多个穿刺针,并且,对多个所述穿刺针中的一个进行选择性地夹持操作,或者,对多个所述穿刺针同时进行夹持操作,并驱动其中的一个进行刺入运动或拔出运动;所述控针驱动机构被配置为对所述夹针机构所夹持的穿刺针做刺入运动或拔出运动;所述B超装置被配置为能够确定目标靶区的位置;所述定位支撑组件被配置为对所述B超装置和所述多通道控针装置进行支撑并在目标姿态下进行定位。
在一些可能的实现方式中,所述B超装置包括B超探头;所述定位支撑组件包括:探头支撑组件,所述探头支撑组件对所述B超探头进行定位及支撑,所述B超探头位于所述多通道控针装置的下方,所述多通道控针装置还位于探头支撑组件的前侧;进一步地,所述探头支撑组件被配置为能够在多个自由度下对B超探头的姿态进行调节及定位;进一步地,所述探头支撑组件被配置为还能够在多个自由度下对多通道控针装置的姿态进行调节及定位。
在一些可能的实现方式中,所述探头支撑组件包括第一前后位移调节机构、横滚角调节机构、第二前后位移调节机构、俯仰角调节机构和偏航角调节机构;所述第一前后位移调节机构用于调节所述B超探头在前后方向上的位移;所述横滚角调节机构用于在设定角度内调节所述B超探头的横滚角;所述第二前后位移调节机构用于调节所述多通道控针装置在前后方向上的位移;所述俯仰角调节机构用于在设定角度内调节所述多通道控针装置和所述B超探头的俯仰角;所述偏航角调节机构用于在设定角度内调节所述多通道控针装置和所述B超探头的偏航角。
在一些可能的实现方式中,所述定位支撑组件还包括地支撑组件,所述地支撑组件包括第一定位支架,所述第一定位支架至少用于支撑所述探头支撑组件、所述B超装置的B超探头、所述多通道控针装置;进一步地,所述第一定位支架为可多自由度调节的或可升降的定位支架。
在一些可能的实现方式中,所述夹针机构为阵列式夹针机构或者阵列摩擦式机构;所述阵列式夹针机构包括呈阵列式布置的多个夹持件和夹针驱动机构,所述夹持件具有用于夹持穿刺针的夹持位置和释放穿刺针的释放位置,所述夹针驱动机构用于驱动所述夹持件在所述夹持位置进行夹持穿刺针的运动,所述阵列式夹针机构能够对多个穿刺针中的一个穿刺针进行卡紧;所述阵列摩擦式机构包括摩擦轮阵列或摩擦带阵列,所述摩擦轮阵列或所述摩擦带阵列能够对多个穿刺针同时夹持且只驱动其中一个穿刺针做刺入运动或拔出运动;所述多通道控针装置还包括控制模块,所述控制模块用于对所述穿刺针操作模块提供动力源以对其进行控制;多个所述引导部呈矩形阵列式布置,多个所述引导部的引导方向均垂直于所述引导模板;所述引导模板的位于所述引导部周侧的位置处具有多个指示标记,多个所述指示标记与成排布置的多个引导部和成列布置的多个引导部分别一一对应;所述指示标记包括字母标记和/或数字标记,这包括:所述指示标记包括字母标记和数字标记,所述字母标记和所述数字标记中的一个代表排号,另一个代表列号。
在一些可能的实现方式中,所述夹针机构为阵列式夹针机构;所述夹持件为夹持杆,多个夹持杆呈阵列式分布于所述引导模板,所述夹持杆包括第一夹持杆和第二夹持杆,所述第一夹持杆和所述第二夹持杆能够通过平动或旋转的方式在夹持状态和释放状态之间进行切换运动;所述第一夹持杆和所述第二夹持杆呈横纵布置,所述第一夹持杆和所述第二夹持杆的每个相交位置对应为一个夹持位置,当前所述夹持位置上对应的所述第一夹持杆和所述第二夹持杆均处于夹持状态时,位于当前所述夹持位置的穿刺针才能够被有效夹持;相应地,所述夹针驱动机构被配置为,能够分别对任一所述第一夹持杆和任一所述第二夹持杆进行驱动使其运动,从而使其在夹持状态和释放状态之间进行切换运动。
在一些可能的实现方式中,当夹针机构为阵列式夹针机构时,所述控针驱动机构为第二前后位移调节机构,所述第二前后位移调节机构用于调节所述阵列式夹针机构在前后方向上的位移,进而在阵列式夹针机构对穿刺针夹持后,所述第二前后位移调节机构调节所述阵列式夹针机构在前后方向上进行位移时能够实现拔针和插针。
另一方面,提供了一种控针方法,所述控针方法采用上述任一种基于超声引导的多通道穿刺控针系统,所述控针方法包括:
步骤a、利用定位支撑组件对B超装置和多通道控针装置进行支撑并在目标姿态下进行定位,使多根穿刺针分别依次路经多通道控针装置的引导模板和夹针机构,在B超影像的引导下直至所述穿刺针的针头到达目标位置的最深位置,所述最深位置作为第一植入位置;
步骤b、使所述穿刺针的尾端通过软管连接于放射源植入装置,以允许放射源粒子沿着软管推送至所述穿刺针的前端并植入到所述第一植入位置;
步骤c、在所述穿刺针于所述第一植入位置处植入所述放射源粒子的同时或者之后,利用多通道控针装置对多根所述穿刺针中的其中一根进行选择性地驱动,使得被选择的所述穿刺针沿着拔出方向运动至设定距离并处于第二植入位置处,以允许所述穿刺针在所述第二植入位置处再次进行放射源粒子的植入,依次类推,直至所述穿刺针完成所有放射源粒子的植入。
在一些可能的实现方式中,当所述夹针机构为阵列式夹针机构时,所述控针方法还包括:
利用多通道控针装置的夹针机构对多根所述穿刺针进行选择性地夹持,以及,利用多通道控针装置的控制模块控制控针驱动机构并使其驱动夹针机构做拔出作业,使得被夹针机构所夹持的所述穿刺针沿着拔出方向运动至设定距离并处于第二植入位置处;然后,在每次将所述穿刺针向上拔出设定距离后,利用多通道控针装置的夹针机构解除对所述穿刺针的夹持,利用多通道控制装置的控制模块控制控针驱动机构并使其驱动夹针机构向着插入方向运动,从而实现所述夹针机构的复位;以及,利用多通道控针装置的控制模块控制控针驱动机构并使其驱动夹持有穿刺针的夹针机构做拔出作业,使得被夹针机构所夹持的穿刺针做拔出运动。
在一些可能的实现方式中,所述控针方法还包括:利用定位支撑组件的第一前后位移调节机构,调节B超装置的B超探头在前后方向上的位移;利用定位支撑组件的横滚角调节机构,在设定角度内调节B超装置的B超探头的横滚角;利用定位支撑组件的第二前后位移调节机构,调节多通道控针装置在前后方向上的位移;利用定位支撑组件的俯仰角调节机构,在设定角度内调节多通道控针装置和B超装置的B超探头的俯仰角;利用定位支撑组件的偏航角调节机构,在设定角度内调节多通道控针装置和B超装置的B超探头的偏航角。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
本发明实施例提供的多通道穿刺控针系统能够在超声引导下用于前列腺放射源的植入。对于多通道控针装置,其通过引导模板来引导穿刺针的穿刺运动以及拔出运动;通过夹针机构和控针驱动机构,两者配合,能够选择性地对一个或者多个穿刺针的拔出或者刺入运动进行控制,使得穿刺针能够可控地拔出或者刺入设定的距离,具有操作方便、自动拔针或者插针、拔针或者插针动作稳定可靠且可控等优点。B超装置能够用于确定目标靶区(例如病灶)的位置、确定目标靶区与多通道控针装置的引导模板的位置关系,确定穿刺针的穿刺位置等。定位支撑组件对B超装置和多通道控针装置进行支撑、姿态调节以及定位等,从而确保多通道控针装置和B超装置在目标姿态下进行操作,提高放射源的植入精度。该多通道穿刺控针系统操作方便、实现自动拔针或插针、动作稳定可靠且可控,配合B超装置对病灶区图像的实时捕获与反馈,能够自动安全且准确地完成放射性粒子植入手术,提高手术效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一示例性粒子植入系统的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一示例性定位支撑组件的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的一示例性探头支撑组件的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一示例性俯仰角调节机构和偏航角调节机构的局部爆炸图;
图5为本发明实施例提供的一示例性地支撑组件在粒子植入系统中的布置示意图;
图6为本发明实施例提供的另一示例性地支撑组件在粒子植入系统中的布置示意图;
图7为本发明实施例提供的一示例性多通道控针装置的局部结构示意图;
图8为本发明实施例提供的一示例性阵列式夹针机构的结构示意图;
图9为图8所示阵列式夹针机构的局部结构示意图;
图10为本发明实施例提供的另一示例性阵列式夹针机构的结构示意图;
图11为图10所示阵列式夹针机构的中卡爪对的结构示意图;
图12为本发明实施例提供的再一示例性阵列式夹针机构的结构示意图。
附图标记分别表示:
001、多通道控针装置;100、引导模板;1000、引导部;1001、上模板;1002、下模板;200、夹针机构;300、控针驱动机构;400、穿刺针;211、夹持件;212、夹针驱动机构;221、第一夹持杆;2211、第一夹持部;22110、第一夹持斜面;222、第二夹持杆;2221、第二夹持部;22210、第二夹持斜面;231、第一卡爪;2311、第一卡紧结构;232、第二卡爪;2321、第二卡紧结构;241、第一旋转件;2411、第一卡紧部;242、第二旋转件;2421、第二卡紧部;300、控针驱动机构;002、B超装置;21、B超主机;22、B超探头;003、定位支撑组件;301、探头支撑组件;302、地支撑组件;311、第一前后活动件;3111、第一前后导向柱;3112、第一支撑体;312、第一前后调节驱动件;313、旋转支架;314、横滚角调节驱动件;315、第二支撑体;316、第二前后活动件;317、第二前后调节驱动件;318、俯仰支撑轴;319、俯仰活动支撑件;320、俯仰角调节驱动件;321、偏航支撑轴;322、偏航活动支撑件;323、偏航转动锁止件;324、俯仰转动锁止件;325、第一定位支架;3251、升降主体;3252、支撑底座;326、第一地脚;327、锁地驱动件;328、第二定位支架;3281、顶支撑座;3282、第一支腿;32821、下支腿;32822、上支腿;3283、第二支腿;3284、第二地脚;3285、加强杆;329、设备支撑板。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
一方面,本发明实施例提供了基于超声引导的多通道穿刺控针系统,如附图1所示,该多通道穿刺控针系统包括:多通道控针装置001、B超装置002和定位支撑组件003。进一步如附图7所示,多通道控针装置001包括引导模板100、夹针机构200和控针驱动机构300;引导模板100上具有多个引导部1000,引导部1000用于引导穿刺针400的运动;夹针机构200连接于引导模板100,夹针机构200被配置为能够安装多个穿刺针400,并且,对多个穿刺针400中的一个进行选择性地夹持操作,或者,对多个穿刺针400同时进行夹持操作,并驱动其中的一个进行刺入运动或拔出运动;控针驱动机构300被配置为对夹针机构200所夹持的穿刺针400做刺入运动或拔出运动。B超装置002被配置为能够确定目标靶区的位置;定位支撑组件003被配置为对B超装置002和多通道控针装置001进行支撑并在目标姿态下进行定位。
本发明实施例提供的多通道穿刺控针系统能够在超声引导下用于前列腺放射源的植入。对于多通道控针装置001,其通过引导模板100来引导穿刺针400的穿刺运动以及拔出运动;通过夹针机构200和控针驱动机构300,两者配合,能够选择性地对一个或者多个穿刺针400的拔出或者刺入运动进行控制,使得穿刺针400能够可控地拔出或者刺入设定的距离,具有操作方便、自动拔针或者插针、拔针或者插针动作稳定可靠且可控等优点。B超装置002能够用于确定目标靶区(例如病灶)的位置、确定目标靶区与多通道控针装置001的引导模板100的位置关系,确定穿刺针400的穿刺位置等。定位支撑组件003对B超装置002和多通道控针装置001进行支撑、姿态调节以及定位等,从而确保多通道控针装置001和B超装置002在目标姿态下进行操作,提高放射源的植入精度。该多通道穿刺控针系统操作方便、实现自动拔针或插针、动作稳定可靠且可控,配合B超装置002对病灶区图像的实时捕获与反馈,能够自动安全且准确地完成放射性粒子植入手术,提高手术效率。
对于B超装置002,如附图1所示,其包括B超主机21和B超探头22,B超主机21和B超探头22通过电缆进行电性连接。
在一些实现方式中,如附图1所示,定位支撑组件003包括:探头支撑组件301,探头支撑组件301对B超探头22进行定位及支撑,B超探头22位于多通道控针装置001的下方,多通道控针装置001还位于探头支撑组件301的前侧;进一步地,探头支撑组件301被配置为能够在多个自由度下对B超探头22的姿态进行调节及定位。进一步地,探头支撑组件301被配置为还能够在多个自由度下对多通道控针装置001的姿态进行调节及定位。其中,此处的“姿态”也可以理解为是位置及操作方位。也就是说,B超探头22基于该探头支撑组件301,能够在多个自由度下进行方位调节,例如,可以前进后退,可以俯仰调节,可以横滚调节等等,从而使得B超探头22能够精确地拍摄得到病灶的断面图。
对于本发明实施例提供的探头支撑组件301,其可以包括第一前后位移调节机构、第二前后位移调节机构、横滚角调节机构、俯仰角调节机构和偏航角调节机构。其中,第一前后位移调节机构用于调节B超探头22在前后方向上的位移;横滚角调节机构用于在设定角度内调节B超探头22的横滚角;第二前后位移调节机构用于调节多通道控针装置001在前后方向上的位移;俯仰角调节机构用于在设定角度内调节多通道控针装置001和B超探头22的俯仰角;偏航角调节机构用于在设定角度内调节多通道控针装置001和B超探头22的偏航角。
探头支撑组件301包括第一前后位移调节机构,第一前后位移调节机构用于调节B超探头22在前后方向上的位移。其中,此处涉及的方位名词“前”指的是B超探头22逐渐靠近多通道控针装置001的方向,此处涉及的方位名词“后”指的是B超探头22逐渐远离多通道控针装置001的方向。通过第一前后位移调节机构,使得B超探头22靠近或者远离多通道控针装置001,实现在前后方向上这一自由度上的调节。
示例性地,如附图3所示,第一前后位移调节机构包括:第一前后活动件311和第一前后调节驱动件312,第一前后调节驱动件312通过第一传动机构与第一前后活动件311传动连接,以使得第一前后活动件311在前后方向上位移,例如,该第一传动机构可以为齿轮传动机构。第一前后活动件311可以包括第一前后导向柱3111和第一支撑体3112,第一前后导向柱3111沿前后方向延伸,第一前后方向导向柱的第一端固定连接于第一支撑体3112。
第一前后调节驱动件312通过第一传动机构与第一前后导向柱3111传动连接,例如,第一前后导向柱3111上设置有沿前后方向延伸的齿牙,第一传动机构为齿轮传动机构,其包括一个或多个传动齿轮,第一前后调节驱动件312为旋转式调节驱动件,例如,第一前后调节驱动件312可以设计为手轮形式,第一前后调节驱动件312通过其旋转轴与齿轮传动机构的传动齿轮同轴连接。
在需要调节第一前后活动件311在前后方向上的位移时,通过旋转第一前后调节驱动件312,即可使得第一前后导向柱3111沿前后方向位移,进而带动第一支撑体3112沿前后方向位移,并且,当停止对第一前后调节驱动件312的旋转后,第一前后调节驱动件312还通过齿轮传动机构与第一支撑体3112进行固定定位。第一支撑体3112用于支撑B超探头22,其中,B超探头22可以直接地固定连接于第一支撑体3112,也可以通过探头支撑组件301的一些其他支撑部件间接地连接于第一支撑体3112。
在满足第一支撑体3112的稳定支撑效果的前提下,可以进一步的根据探头支撑组件301的实际调节需求,来适应性设计第一支撑体3112的结构,例如,第一支撑体3112设计为可以旋转的结构,例如,其外轮廓为圆弧形(半圆环形板状),这样,第一支撑体3112还可以进行旋转,从另一自由度上对B超探头22的方位进行调节。
可以理解地,第一前后调节驱动件312还可以固定连接于探头支撑组件301的其他支撑部件上,以使其位置稳定;以及,第一前后导向柱3111和第一支撑体3112还可以活动连接于探头支撑组件301的其他支撑部件,这样,利用其他支撑部件对第一前后导向柱3111和第一支撑体3112进行支撑。
探头支撑组件301包括横滚角调节机构,横滚角调节机构用于在设定角度内调节B超探头22的横滚角。其中,此处涉及的“横滚角”指的是绕B超探头22的轴线方向滚动的角度,而B超探头22的轴线方向垂直于多通道控针装置001的引导模板100所在平面(也就是上述的前后方向)。通过横滚角调节机构,能够使B超探头22的横滚角作同步的调整,其可以使B超探头22绕着B超探头22的轴线方向顺时针转动,也可以逆时针转动。
示例性地,如附图2和附图3所示,横滚角调节机构包括:一个或者多个旋转支架313和横滚角调节驱动件314,横滚角调节驱动件314通过第二传动机构与旋转支架313传动连接,以使得旋转支架313能够绕着B超探头22的轴线方向转动。
旋转支架313可以设计为一个,也可以设计为沿着B超探头22的轴线方向依次排布的多个。例如,可以设置两个旋转支架313,两个旋转支架313之间通过沿周向方向依次分布的多个连接柱相连接,其中,连接柱的方向沿B超探头22的轴线方向,这利于简化旋转支架313的结构布置。
旋转支架313用于支撑B超探头22,其中,B超探头22可以直接地固定连接于旋转支架313,两者之间的连接方式包括但不限于:卡接、紧固件连接等。以卡接方式举例来说,旋转支架313上具有卡槽,卡槽的形状与B超探头22的外轮廓形状相一致,例如,B超探头22的主体段呈圆柱形,那么,卡槽可以设计成半圆弧形或者优弧形。进一步地,为了提高两者之间的摩擦力,进而增强固定效果,卡槽的内壁上还可以设置弹性层。
横滚角调节驱动件314通过第二传动机构与旋转支架313传动连接,例如,第二传动机构为齿轮传动机构,其包括传动齿轮,旋转支架313的底部设置有沿旋转方向延伸的齿牙(即齿牙排布成圆弧形),第二传动机构与横滚角调节驱动件314的一端同轴连接,同时,第二传动机构还与旋转支架313底部设置的齿牙相啮合。
横滚角调节驱动件314为旋转式调节驱动件,例如,横滚角调节驱动件314可以设计为包括相连接的横滚角调节手轮和横滚角调节转轴,横滚角调节转轴的两端分别连接于横滚角调节手轮和第二传动机构。用户旋转横滚角调节手轮,使得第二传动机构转动,进而带动旋转件转动。并且,当停止对横滚角调节驱动件314的旋转后,横滚角调节驱动件314还通过第二传动机构与旋转支架313实现相互固定定位。
可以理解地,旋转支架313和横滚角调节驱动件314可以还可以活动连接于探头支撑组件301的其他支撑部件,这样,利用其他支撑部件对旋转支架313和横滚角调节驱动件314进行支撑。举例来说,旋转支架313轴向固定且周向可转动地套设于上述的第一支撑体3112的容置腔内部,这样,第一支撑体3112能够对旋转支架313进行支撑且不影响旋转支架313的转动,而第一支撑体3112沿前后方向移动时,旋转支架313和B超探头22能够在前后方向上作同步的运动。
在一些示例中,第一前后导向柱3111设置为两个,两个第一前后导向柱3111分别位于B超探头22的两侧,第一前后导向柱3111的第一端连接于第一支撑体3112,两个第一前后导向柱3111的第二端分别连接于端部连接块的两侧。
横滚角调节驱动件314的横滚角调节转轴可转动地贯穿端部连接块并与旋转支架313连接,例如,贯穿其中部位置,横滚角调节驱动件314的横滚角调节手轮在端部连接块的外侧与横滚角调节转轴的另一端部相连接。
如附图2和附图3所示,探头支撑组件301还包括第二支撑体315,第二支撑体315被配置为能够对第一前后位移调节机构和横滚角调节机构进行支撑。另外,第二支撑体315还可以固定连接于探头支撑组件301的其他支撑部件上。
举例来说,第一支撑体3112包括弧形主体部分和端部耳板部分,第二支撑体315具有容置腔以容纳并定位第一支撑体3112的弧形主体部分,第一支撑体3112的端部耳板部分位于第二支撑体315的外部。以及,第二支撑体315还具有通孔以允许第一前后导向柱3111贯穿至与第一支撑体3112的端部耳板部分相连接。
第一前后调节驱动件312也可以由第二支撑体315进行支撑,举例来说,第二支撑体315的外壁上还具有安装块,安装块具有安装腔以容纳第一传动机构,第一前后调节驱动件312的旋转轴贯穿安装块至其安装腔内与第一传动机构相连接(例如,安装块具有可开可闭的端板以封闭安装腔,端板上具有与第一前后调节驱动件312的旋转轴相适配的过孔),第一前后调节驱动件312的手轮位于安装块的外部。
探头支撑组件301包括第二前后位移调节机构,第二前后位移调节机构用于调节多通道控针装置001的前后方向上的位移。第二前后位移调节机构中涉及的前后方向与第一前后位移调节机构中涉及的前后方向相一致,通过第二前后位移调节机构,使得多通道控针装置001靠近或者远离B超探头22,实现在前后方向上这一自由度上的调节。
示例性地,如附图3所示,第二前后位移调节机构包括:第二前后活动件316和第二前后调节驱动件317,第二前后调节驱动件317与第二前后活动件316相连接,以驱动第二前后活动件316在前后方向上位移。第二前后活动件316上具有通孔以允许B超探头22的探测端由此穿过且允许B超探头22前后移动,第二前后活动件316可以为板状,例如为矩形板体或者弧形板体等。第二前后活动件316的顶端连接于多通道控针装置001的引导模板100,这样,第二前后活动件316沿前后方向运动时能够带动多通道控针装置001在前后方向上同步运动。
在一些示例中,第二前后调节驱动件317包括相连接的导向柱和驱动端,第二前后调节驱动件317的导向柱的结构和布置可以参见上述第一前后导向柱3111,第二前后调节驱动件317的导向柱也可以设置为两个。第二前后调节驱动件317的导向柱依次可活动地贯穿第二支撑体315和第一支撑体3112的端部耳板部分并固定连接于第二前后活动件316。第二前后调节驱动件317的驱动端可以设计成把手状,以方便用户推拉。
探头支撑组件301包括俯仰角调节机构,俯仰角调节机构用于在设定角度内调节多通道控针装置001和B超探头22的俯仰角。其中,此处涉及的“俯仰角”指的是沿前后方向转动的角度,其中,俯仰角调节机构的转轴沿水平方向延伸,俯仰角调节机构的转轴的轴向与B超探头22的轴线方向相垂直。通过俯仰角调节机构,能够使多通道控针装置001和B超探头22的俯仰角作同步的调整,其可以使多通道控针装置001和B超探头22沿着前后方向作顺时针转动,也可以逆时针转动。
示例性地,如附图2和附图3所示,俯仰角调节机构包括:俯仰支撑轴318和俯仰活动支撑件319,俯仰支撑轴318固定布置,俯仰活动支撑件319与俯仰支撑轴318可转动连接。举例来说,俯仰支撑轴318的底部固定连接于探头支撑组件301的其他支撑部件上,俯仰活动支撑件319可转动地套设于俯仰支撑轴318,且俯仰活动支撑件319的顶部与第二支撑体315固定连接(两者可以直接固定连接,也可以通过其他进行固定连接)。
在一些示例中,俯仰活动支撑件319包括支撑顶板和对称布置的两个支撑侧板,支撑侧板的顶部连接于支撑顶板,支撑侧板还套设于俯仰支撑轴318的相应端部。例如,使用两个俯仰支撑轴318分别固定连接于下述的偏航活动支撑件322的两侧,支撑侧板通过其上的转孔套设于俯仰支撑轴318,并且支撑侧板还与偏航活动支撑件322的侧壁相抵接。
在一些示例中,俯仰角调节机构被配置为,俯仰活动支撑件319须在设定阈值的外力作用下才能够被驱动至转动,当驱动力小于外力的阈值时,俯仰活动支撑件319相对于俯仰支撑轴318是位置固定的,即处于定位状态。
在一些示例中,进一步如附图4所示,俯仰角调节机构还可以进一步布置俯仰转动锁止件324,该俯仰转动锁止件324被配置为,俯仰转动锁止件324能够在锁止位置和解锁位置之间切换运动,俯仰转动锁止件324运动至锁止位置时,能够对转动的俯仰活动支撑件319进行锁止使其定位于当前位置,以及,俯仰转动锁止件324运动至解锁位置时,能够对转动的俯仰活动支撑件319解除锁止使其能够继续转动。
俯仰转动锁止件324在锁止位置和解锁位置之间进行切换运动的运动方式可以是转动,也可以是拨动,还可以是按压活动等。举例来说,可以使用转动的俯仰转动锁止件324,使其连接于俯仰活动支撑件319,其占用体积较小,且便于安装布置。当俯仰转动锁止件324转动至锁止位置时,使其处于旋紧状态,当俯仰转动锁止件324转动至解锁位置时,使其处于旋松状态。
当然,不排除地是,可以不额外布置俯仰转动锁止件324,使得俯仰角调节机构被配置为,俯仰活动支撑件319须在设定阈值的外力作用下才能够被驱动至转动,当驱动力小于外力的设定阈值时,俯仰活动支撑件319相对于俯仰支撑轴318是位置固定的,即处于定位状态。可以理解地,可以通过整体推动俯仰活动支撑件319和/或位于其上的其他支撑部件来驱动俯仰活动支撑件319转动,也可以通过额外布置的俯仰角调节驱动件320来驱动俯仰活动支撑件319转动。
在一些示例中,如附图2和附图3所示,俯仰角调节机构还包括俯仰角调节驱动件320,俯仰角调节驱动件320连接于俯仰活动支撑件319,以驱动俯仰角调节驱动件320转动。举例来说,俯仰角调节驱动件320可以设计为扳手状或者拨杆状。
探头支撑组件301包括偏航角调节机构,偏航角调节机构用于在设定角度内调节多通道控针装置001和B超探头22的偏航角。其中,此处涉及的“偏航角”指的是绕着竖直方向转动的角度,其中,偏航角调节机构的转轴沿竖直方向延伸,且偏航角调节机构的转轴的轴向与B超探头22的轴线方向相垂直。通过偏航角调节机构,能够使多通道控针装置001和B超探头22的偏航角作同步的调整,其可以使多通道控针装置001和B超探头22沿着竖直方向作顺时针转动,也可以逆时针转动。
示例性地,如附图3和附图4所示,偏航角调节机构包括:偏航支撑轴321和偏航活动支撑件322,偏航支撑轴321固定布置,偏航活动支撑件322与偏航支撑轴321可转动连接。
举例来说,偏航支撑轴321的底部固定连接于定位支撑组件003的地支撑组件302,例如,固定连接于地支撑组件302的升降支架上,偏航活动支撑件322可转动地套设于偏航支撑轴321,且偏航活动支撑件322的顶部与俯仰角调节机构,例如,与俯仰角调节机构的俯仰支撑轴318固定连接。
偏航活动支撑件322绕着竖直方向转动时,能够带动俯仰角调节机构、第一前后位移调节机构、第二前后位移调节机构和横滚角调节机构一同转动,实现使得多通道控针装置001和B超探头22沿着竖直方向同步的转动。通过使偏航角调节机构布置于探头支撑组件301的最下部,使得其能够在竖直方向上对其他调节机构起到稳定的支撑作用。
示例性地,如附图4所示,偏航角调节机构的偏航活动支撑件322包括相连接的上支撑部和下支撑部,其中,偏航活动支撑件322的上支撑部可以与俯仰支撑轴318同轴连接,偏航活动支撑件322的下支撑部可转动地套设于偏航支撑轴321。
进一步举例来说,偏航活动支撑件322的上支撑部可以设计为圆柱体形状,其轴线方向与俯仰支撑轴318的轴线方向相一致,偏航活动支撑件322的下支撑部可以设计为底盘上,以提供稳定可靠的底支撑。进一步地,偏航活动支撑件322的上支撑部和下支撑部之间还设置有加强部,以提高偏航活动支撑件322的结构稳定性。
如附图4所示,偏航角调节机构还可以进一步布置偏航转动锁止件323,该偏航转动锁止件323被配置为,偏航转动锁止件323能够在锁止位置和解锁位置之间切换运动,偏航转动锁止件323运动至锁止位置时,能够对转动的偏航活动支撑件323进行锁止使其定位于当前位置,以及,偏航转动锁止件323运动至解锁位置时,能够对锁定的偏航活动支撑件323解除锁止使其能够继续转动。
偏航转动锁止件323在锁止位置和解锁位置之间进行切换运动的运动方式可以是转动,也可以是拨动,还可以是按压活动等。举例来说,可以使用转动的偏航转动锁止件323,使其连接于偏航活动支撑件322,其占用体积较小,且便于安装布置。当偏航转动锁止件323转动至锁止位置时,使其处于旋紧状态,当偏航转动锁止件323转动至解锁位置时,使其处于旋松状态。当然,不排除地是,可以不额外布置偏航转动锁止件323,使得偏航角调节机构被配置为,偏航活动支撑件323须在设定阈值的外力作用下才能够被驱动至转动,当驱动力小于外力的设定阈值时,偏航活动支撑件323相对于偏航支撑轴318是位置固定的,即处于定位状态。
可以理解地,可以通过整体推动偏航活动支撑件322和/或位于其上的其他支撑部件来驱动偏航活动支撑件322转动,也可以通过额外布置的偏航角调节驱动件来驱动偏航活动支撑件322转动。
在一些示例中,偏航角调节机构还包括偏航角调节驱动件(图中未示出),偏航角调节驱动件连接于偏航活动支撑件,以驱动偏航角调节驱动件转动。举例来说,偏航角调节驱动件可以设计为扳手状或者拨杆状。
进一步地,如附图1所示,本发明实施例提供的定位支撑组件003还包括地支撑组件302,地支撑组件连接于探头支撑组件。地支撑组件302座设于地面,用于对该多通道穿刺控针系统中须远离地面布置的相关部件进行支撑及定位。
如附图2所示,本发明实施例提供的地支撑组件302包括:第一定位支架325,第一定位支架325至少用于支撑探头支撑组件301、B超装置002的B超探头22、多通道控针装置001,进一步地,第一定位支架325还能够支撑放射源植入装置或是其他与放射源植入相关的设备。在一些示例中,第一定位支架325为可多自由度调节的或可升降的定位支架。举例来说,该第一定位支架325能够在竖直方向上进行升降并且可锁止于任意位置处,该第一定位支架325可以采用手动式锁止方式进度升降止位(例如,在第一定位支架325上安装升降控制件,这包括但不限于手轮、扳手等),也可以采用电动方式进行升降止位。
在一些示例中,该多通道穿刺控针系统可用于前列腺粒子植入手术,该第一定位支架325还可以称为截石位放射源植入定位支架。
在一些示例中,如附图2所示,第一定位支架325包括升降主体3251和支撑底座3252,升降主体3251的下端连接于支撑底座3252,升降主体3251的上端连接于探头支撑组件301。
升降主体3251具有可伸缩的升降机构,使其能够沿竖直方向伸缩。以及,支撑底座3252具有较大的抓地面积,以提供稳定的地支撑。
在一些示例中,支撑底座3252可以呈底盘状,也可以包括多个支撑杆,多个支撑杆的一端相汇集并与升降主体3251的下端连接,多个支撑杆的另一端相分散,例如,分布于一个圆周方向上。例如,图2示例了支撑底座3252包括多个三个均匀分布的支撑杆,每一个支撑杆的远离升降主体3251的一端的底部具有第一地脚326。
在一些示例中,如附图2所示,支撑底座3252设计为可移动的,以方便改变操作位置,可以使支撑底座3252进一步包括多个脚轮,每个脚轮分别与相应的一个支撑杆的底部相连接。进一步地,该脚轮可以是万向轮;进一步地,该脚轮可以是可锁止的,例如,滑轮自带锁止拨片,用户踩下锁止拨片,则脚轮不可转动,使得支撑底座3252不可移动。
在一些示例中,第一定位支架325与手术床保持相对固定,这包括:第一定位支架325与手术床相连接,或者,第一定位支架325包括锁地机构,通过锁地机构实现第一定位支架325的固定。其中,第一定位支架325与手术床相连接,两者之间可以采用紧固件相连接,该紧固件包括但不限于绳索、卡箍等。
锁地机构用于使第一定位支架325锁止于地面,从而不可移动,举例来说,第一定位支架325为可移动的,如附图2所示,锁地机构包括第一地脚326和锁地驱动件327,第一地脚326固定连接于第一定位支架325的底部,锁地驱动件327连接于第一定位支架325上,锁地驱动件327与第一地脚326相连接,例如通过传动机构连接。
锁地驱动件327能够在锁止位置和解锁位置之间切换运动,锁地驱动件327位于锁止位置时,第一地脚326接触地面以固定第一定位支架325,锁地驱动件327位于解锁位置时,第一地脚326悬空,第一定位支架325恢复可移动状态。
如上所述,第一定位支架325包括升降主体3251、支撑底座3252和脚轮,第一地脚326固定连接于支撑底座3252的底部,锁地驱动件327连接于支撑底座3252上(例如,位于支撑底座3252的上表面,以方便用户操作)。锁地驱动件327位于锁止位置时,第一地脚326接触地面且脚轮悬空,以固定第一定位支架325;锁地驱动件327位于解锁位置时,第一地脚326悬空且脚轮接触地面,第一定位支架325恢复可移动状态。
在一些示例中,锁地驱动件327包括锁地操作部和解锁操作部,其被配置为,解锁操作部能够被按下,以使得锁地驱动件327驱动第一地脚326向上运动至悬空状态;以及,锁地操作部能够被按下,以使得锁地驱动件327驱动第一地脚326向下运动至接触地面。应用时,用户通过踩踏锁地操作部和解锁操作部,来方便地实现对锁地机构的控制。
在一些实现方式中,参见附图2和附图5,第一定位支架325用于支撑探头支撑组件301、B超装置002的B超探头22及多通道控针装置001,以及,地支撑组件302还可以包括:第二定位支架328,第二定位支架328用于支撑放射源植入装置或是其他与放射源植入相关的设备。
在该实现方式中,第一定位支架325与探头支撑组件301固定连接来对其进行直接支撑,并通过探头支撑组件301来实现对B超装置002的B超探头22及多通道控针装置001的间接支撑。例如,第一定位支架325的升降主体3251的顶端与探头支撑组件301的偏航角支撑轴固定连接。
关于第二定位支架328的实现方式,这包括但不限于以下所述的两类实现方式:
在一些实现方式中,如附图2所示,第二定位支架328为悬空布置,第二定位支架328的一端连接于第一定位支架325,第二定位支架328的另一端用于连接放射源植入装置。进一步地,第二定位支架328的一端连接于第一定位支架325的升降主体3251,使得第二定位支架328随着第一定位支架325作同步的升降运动。
举例来说,该第二定位支架328呈U形结构布置,其包括:顺次连接的第一水平连接段、竖直过渡段和第二水平连接段,第一水平连接段和第二水平连接段位于竖直过渡段的同一侧。第一水平连接段的自由端连接于放射源植入装置,第二水平连接段的自由端连接于升降主体3251的顶端。竖直过渡段与第一水平连接段的连接处,以及竖直过渡段与第二水平连接段的连接处均平滑过渡,以提高其耐疲劳性。另外,可以理解地,竖直过渡段远离探头支撑组件301布置。
在一些示例中,第一水平连接段、竖直过渡段和第二水平连接段均呈镂空状,以使其轻量化,进一步地,为了增强第二定位支架328的结构稳定性,第二定位支架328还可以进一步地包括加强段,加强段例如为加强杆3285,其位于镂空处并与第一水平连接段、竖直过渡段和第二水平连接段中的至少一个相连接。
在一些实现方式中,如附图5所示,第二定位支架328至少部分落地布置,第二定位支架328包括顶支撑座3281、至少两个第一支腿3282和一个第二支腿3283,第一支腿3282的第一端和第二支腿3283的第一端均铰接于顶支撑座3281的不同位置,第一支腿3282的第二端落地布置,第二支腿3283的第二端连接于第一定位支架325。其中,顶支撑座3281用于连接并支撑放射源植入装置,这样,第二定位支架328实现对上述各部件的有效支撑。
至少两个第一支腿3282的第一端和一个第二支腿3283的第一端均铰接于顶支撑座3281的相应位置处(例如,均铰接于顶支撑座3281的沿周向方向分布的侧壁上),使得它们可开可合,以便于收纳。
至少两个第一支腿3282的第二端分散设置,第二支腿3283的长度小于第一支腿3282的长度,以形成稳定的支撑结构。举例来说,可以设置两个第一支腿3282和一个第二支腿3283,以构成稳定的三脚架支撑结构。进一步地,第二支腿3283的第二端连接于第一定位支架325的升降主体3251,使得第二定位支架328随着第一定位支架325作同步的升降运动,从而提高该第二定位支架328的适应性。
在一些示例中,第二支腿3283的第二端通过第一接头连接于升降主体3251,进一步地,第二支腿3283的第二端通过球头连接于第一接头,第一接头还通过螺钉等紧固件连接于升降主体3251,以提高第二支架对地面的适应效果。
在一些示例中,第一支腿3282为可伸缩布置,以使得第一支腿3282的长度可调,以适应于高低不平的地面,形成稳定的支撑结构。举例来说,如附图5所示,第一支腿3282包括下支腿32821和上支腿32822,下支腿32821能够伸入至上支腿32822的腔体内进行伸缩运动,实现第一支腿3282的长度调节。
在一些示例中,第二定位支架328还包括第二地脚3284,第二地脚3284通过球头连接于第一支腿3282的底部,通过球头布置,使得第二定位支架328可以多角度活动,增加对地面的适应性。
在一些示例中,第二定位支架328还包括加强杆3285,每一加强杆3285通过球头连接于相邻的两个第一支腿3282之间,或者,通过球头连接于相邻的第一支腿3282和第二支腿3283之间,这不仅能够适应于第二支架的变形特征,还使得第二支架的结构更加稳定。
在另一些实现方式中,参见附图6,第一定位支架325同时支撑探头支撑组件301、B超装置002的B超探头22、多通道控针装置001,以及,探头支撑组件301上设置有设备支撑板329,利用设备支撑板329来支撑放射源植入装置。示例性地,设备支撑板329呈L型结构并连接于探头支撑组件301的一侧。
在该实现方式中,第一定位支架325与探头支撑组件301固定连接来对其进行直接支撑,并通过探头支撑组件301来实现对其他部件的间接支撑。例如,第一定位支架325的升降主体3251的顶端与探头支撑组件301的偏航角支撑轴固定连接。
对于引导模板100,如附图7所示,其包括上模板1001和下模板1002,例如,上模板1001和下模板1002之间通过多个支柱进行连接,上模板1001和下模板1002之间具有容置腔,该容置腔用于容纳夹持件211和至少部分夹针机构200。
上模板1001和下模板1002均布置有多个引导部1000,多个引导部1000例如可以呈矩形阵列式布置,多个引导部1000的引导方向均垂直于引导模板100。可以理解地,上模板1001上布置的引导部1000和下模板1002上布置的引导部1000一一相对,相对应的上模板1001的引导部1000和下模板1002的引导部1000能够引导一根穿刺针400穿过。对于引导模板100上的引导部1000,其实现方式包括但不限于为导向孔、导向槽、导向块、导向杆中的一种或组合。例如,本发明实施例示出了导向孔形式的引导部1000,以允许穿刺针400贯穿其中。
本发明实施例中,上模板1001和下模板1002的材质包括碳纤维材料、塑料材料、钛合金材料、铝合金材料的至少一种,选用上述材质,以减少CT影像的伪影。
在一些示例中,引导模板100的位于引导部1000周侧的位置处还具有多个指示标记,多个指示标记与成排布置的多个引导部1000和成列布置的多个引导部1000分别一一对应。指示标记可以包括字母标记和/或数字标记,指示标记可以均为字母标记,也可以均为数字标记,还可以同时包括字母标记和数字标记。举例来说,指示标记包括字母标记和数字标记,字母标记和数字标记中的一个代表排号,另一个代表列号。
在一些实现方式中,夹针机构200为阵列式夹针机构或者阵列摩擦式机构;阵列式夹针机构包括呈阵列式布置的多个夹持件211和夹针驱动机构212,夹持件211具有用于夹持穿刺针400的夹持位置和释放穿刺针400的释放位置,夹针驱动机构212用于驱动夹持件211在夹持位置进行夹持穿刺针400的运动,阵列式夹针机构能够对多个穿刺针400中的一个穿刺针400进行卡紧。阵列摩擦式机构包括摩擦轮阵列或摩擦带阵列,摩擦轮阵列或摩擦带阵列能够对多个穿刺针400同时夹持但只驱动其中一个穿刺针400做刺入运动或拔出运动。
阵列摩擦式机构基于摩擦固定方式来实现夹持穿刺针400,阵列式夹针机构通过夹紧固定方式来实现夹持穿刺针400。阵列摩擦式机构和阵列式夹针机构均包括呈阵列式分布的多个夹持点位,从而对应于多个穿刺针400的夹持操作。控制模块用于对控针驱动机构300的作业进行控制。
对于阵列摩擦式机构,其可以包括摩擦轮阵列,即采用多个呈阵列布置的摩擦轮来实现对穿刺针400的夹持,或者,阵列摩擦式机构还可以包括摩擦带阵列,即采用多个呈阵列布置的摩擦带来实现对穿刺针400的夹持。
摩擦轮阵列包括多组摩擦轮,每一组摩擦轮在转动状态下能够配合夹持一个穿刺针400;以及,摩擦带阵列包括多对摩擦带,每一组摩擦带在摩擦运动状态下能够配合夹持一个穿刺针400。摩擦轮阵列或摩擦带阵列能够对多个穿刺针400同时夹持,但是只驱动其中一个穿刺针400做刺入运动或拔出运动。相应地,控针驱动机构300可以为摩擦轮驱动机构,摩擦轮驱动机构能够对任意一对摩擦轮中的一个或者两个摩擦轮进行驱动,进而驱动夹持有穿刺针400的摩擦轮做拔出运动。控针驱动机构300还可以为摩擦带驱动机构,摩擦带驱动机构能够对任意一对摩擦带中的一个或者两个摩擦带进行驱动,进而驱动夹持有穿刺针400的摩擦带做拔出运动。
一种示例是,摩擦轮阵列包括多组摩擦轮,每组摩擦轮包括第一摩擦轮和第二摩擦轮,第一摩擦轮和第二摩擦轮能够夹持一根穿刺针400。相应地,摩擦轮驱动机构能够对任意一组摩擦轮中的第一摩擦轮和/或第二摩擦轮进行驱动使其转动,从而实现选择性拔针或插针。
如附图8-附图9所示,对于阵列式夹针机构,其包括夹持件阵列,采用多个呈阵列布置的夹持件211来实现对穿刺针400的夹持。控制模块用于对夹针驱动机构212和控针驱动机构300进行控制。本发明实施例中,存在多个呈阵列布置的夹持位置,每一个夹持位置由至少两个夹持件211来提供,例如,一个夹持位置处对应布置有一组夹持件211,每一组夹持件211设置为两个,当前夹持位置上对应的两个夹持件211均处于夹持状态时,穿刺针400才能够被有效夹持。或者,一个夹持位置处对应布置有多组夹持件211,每一组夹持件211设置为两个,多组夹持件211沿着夹持件211的插拔方向依次布置,当前夹持位置上至少一组中的所有夹持件211均处于夹持状态时,穿刺针400才能够被有效夹持。
在一些示例中,夹持件211的主体材料包括碳纤维、塑料、铝合金中的至少一种,以减少CT伪影。例如,夹持件211包括夹持主体和辅助功能结构,夹持主体用于对夹持件211提供夹持功能,夹持主体的材料采用上述减少CT伪影的材料;夹持主体的结构可以是块状,也可以是杆状。辅助功能结构用于对夹持件211提供除了夹持功能之外的其他功能,例如,防止穿刺针400变形功能,辅助功能结构可以是独立的部件体,也可以是层。进一步地,夹持件211的用于夹持穿刺针400的部位还具有弹性结构,利用弹性结构实现缓冲,以避免穿刺针400被挤压变形,该弹性结构也就是上述的辅助功能结构。
在一些示例中,当夹针机构为阵列式夹针机构时,控针驱动机构为第二前后位移调节机构,第二前后位移调节机构用于调节阵列式夹针机构在前后方向上的位移,进而在阵列式夹针机构对穿刺针夹持后,第二前后位移调节机构调节阵列式夹针机构在前后方向上进行位移时能够实现拔针和插针。
通过使第二前后位移调节机构作为控针驱动机构,不仅提升其功效,且利于简化多通道穿刺控针系统的结构布置。
阵列式夹针机构的一种实现方式(1)如下所示:如附图8-附图9所示,夹持件211为夹持杆,多个夹持杆呈阵列式分布于引导模板100,夹持杆包括第一夹持杆221和第二夹持杆222,第一夹持杆221和第二夹持杆222能够通过平动或旋转的方式在夹持状态和释放状态之间进行切换运动;第一夹持杆221和第二夹持杆222呈横纵布置,第一夹持杆221和第二夹持杆222的每个相交位置对应为一个夹持位置,当前夹持位置上对应的第一夹持杆221和第二夹持杆222均处于夹持状态时,位于当前夹持位置的穿刺针400才能够被有效夹持。相应地,夹针驱动机构212被配置为,能够分别对任一第一夹持杆221和第二夹持杆222进行驱动使其运动,从而使其在夹持状态和释放状态之间进行切换运动。
阵列式夹针机构包括多个第一夹持杆221和多个第二夹持杆222,第一夹持杆221和第二夹持杆222呈横纵布置,从而使得两者配合构成多个呈纵横布置的相交位置,每一个相交位置对应一个夹持位置。在一些示例中,第一夹持杆221和第二夹持杆222均通过平动方式在夹持位置和释放位置之间进行切换运动。在一些示例,第一夹持杆221和第二夹持杆222均通过旋转方式(即转动)在夹持位置和释放位置之间进行切换运动。
在一些示例中,第一夹持杆221沿纵向延伸且能够沿纵向移动或绕自身轴线旋转,多个夹持件211中的多个第一夹持杆221沿横向依次间隔分布。第二夹持杆222呈横向延伸且能够沿横向移动或绕自身轴线旋转,多个夹持件211中的多个第二夹持杆222沿纵向依次间隔分布。
如附图9所示,第一夹持杆221上具有多个第一夹持部2211,第二夹持杆222上具有多个第二夹持部2221,多个第一夹持部2211和多个第二夹持部2221一一对应以配合夹持穿刺针400。
第一夹持杆221上的多个第一夹持部2211沿纵向依次间隔分布,多个第一夹持杆221沿横向依次间隔分布,那么,多个第一夹持杆221对应的多个第一夹持部2211沿纵横布置。相应地,第二夹持杆222上的多个第二夹持部2221沿横向依次间隔分布,多个第二夹持杆222沿纵向依次间隔分布,那么,多个第二夹持杆222对应的多个第二夹持部2221沿纵横布置。最终,多个第一夹持部2211和多个第二夹持部2221配合构成呈阵列布置的多个夹持点位。
本发明实施例中,第一夹持部2211和第二夹持部2221可以是能够实现对针状结构进行夹紧或者卡紧的任何结构形式,举例来说,第一夹持部2211和第二夹持部2221均可以呈凸块状或凹槽状。
在一些示例中,如附图9所示,呈凸块状的第一夹持部2211和呈凸块状的第二夹持部2221通过斜面配合方式夹持穿刺针400,凸块状的第一夹持部2211具有第一夹持斜面22110,凸块状的第二夹持部2221具有第二夹持斜面22210,第一夹持斜面22110与第二夹持斜面22210相对以形成半开放式的夹持腔,利用该半开放式的夹持腔夹紧穿刺针400。
通过使呈凸块状的第一夹持部2211和呈凸块状的第二夹持部2221以斜面配合方式夹持穿刺针400,不仅使得第一夹持部2211和第二夹持部2221的体积设计为较小,而且还能提供更大的夹持空间,确保穿刺针400的夹持稳定性和可靠性,该种设计方式同时还具有结构简单、制造成本较低的优点。
示例性地,夹针驱动机构212包括动力部和动力转化部;动力部包括选择性传动机构或独立动力元件;动力转化部的动力转化方式包括直接传动、推力转化为拉力、拉力转化为推力、推力或拉力转换为旋转扭矩。选择性传动机构能够使一个动力源选择性地作用于其中一个选定的夹持件211,其能够显著减少夹针驱动机构212的零部件数量。独立动力元件的数目为多个,与多个夹持件211一一对应,每一个独立动力元件对应作用于一个夹持件211。
在一些示例中,选择性传动机构包括凸轮机构、直线顶推机构或者直线顶拉机构,其中,凸轮机构以旋转方式作传动运动,以及,直线顶推机构能够沿横向或者纵向以顶推方式作传动运动,使其又可称为横向顶推机构或者纵向顶推机构;以及,直线顶推机构能够沿横向或者纵向以顶拉方式作传动运动,使其又可称为横向顶拉机构或者纵向顶拉机构。举例来说,选择性传动机构为凸轮机构,凸轮机构至少包括多个凸轮和凸轮轴,凸轮轴用于支撑多个凸轮,多个凸轮用于分别顶推多个夹持件211。举例来说,选择性传动机构为直线顶推机构或者直线顶拉机构,直线顶推机构或者直线顶拉机构均具有直线驱动组件,并且,直线顶推机构还具有顶推块,以及,直线顶拉机构还具有拉动块,直线驱动组件被配置为,能够驱动顶推块或拉动块运动,运动的顶推块或者拉动块分别顶推或拉动不同的呈阵列布置的夹持件211。
对于直线驱动组件,其对顶推块或者拉动块的驱动方式可以为多种,这包括但不限于绳驱动、弹性丝驱动、液压推杆驱动、带传动驱动、链传动驱动、齿轮齿条驱动、丝杠螺母驱动等。也就是说,直线驱动组件包括或者为以下驱动机构:绳驱动机构、弹性丝驱动机构、液压推杆驱动机构、带传动机构、链传动机构、齿轮齿条机构、丝杠螺母机构中的至少一种。
在一些示例中,夹针驱动机构212可以包括多个独立动力元件,独立动力元件设置为多个,一些适用的独立动力元件包括但不限于:电机、电磁铁、拉绳、驱动绳、液压推杆、气动推杆中的至少一种,多个独立动力元件以分别对应多个第一夹持杆221和多个第二夹持杆222,进而实现对任一第一夹持杆221和任一第二夹持杆222的驱动。
对于上述阵列式夹针机构,基于探头支撑组件301的第二前后位移调节机构能够调节多通道控针装置001在前后方向上的位移,进而使得多通道控针装置001在前后方向上进行位移时能够实现拔针和插针。
阵列式夹针机构的一种实现方式(2)如下所示:如附图10-附图11所示,夹持件211包括卡爪对,多个卡爪对呈阵列式布置并连接于引导模板100,每一卡爪对包括第一卡爪231和第二卡爪232,第一卡爪231和第二卡爪232能够在夹持状态和释放状态之间进行切换运动(第一卡爪231和第二卡爪232均具有用于夹持穿刺针400的夹持位置和用于释放穿刺针400的释放位置),第一卡爪231和第二卡爪232均处于夹持位置时能够夹持一根穿刺针400。相应地,夹针驱动机构212被配置为,能够对任一卡爪对中的第一卡爪231和第二卡爪232进行驱动使其运动。也就是说,驱动第一卡爪231和第二卡爪232在释放位置和夹持位置之间进行切换运动。
第一卡爪231和第二卡爪232的运动方式包括转动或者滑动;当第一卡爪231和第二卡爪232以转动方式运动时,卡爪式多通道夹紧机构还包括转动导向结构,第一卡爪231和第二卡爪232通过转动导向结构作转动。当第一卡爪231和第二卡爪232以滑动方式运动时,卡爪式多通道夹紧机构还包括滑动导向结构,第一卡爪231和第二卡爪232通过滑动导向结构作滑动。
示例性地,转动导向结构包括铰轴或者轴孔;滑动导向结构包括滑轨或者滑槽。夹针驱动机构212包括销轴或者斜面,通过销轴或者斜面推动第一卡爪231和/或第二卡爪232运动,使得第一卡爪231和第二卡爪232将穿刺针400夹紧;或者,夹针驱动机构212包括拉杆或者拉索,通过拉杆或者拉索拉动第一卡爪231和/或第二卡爪232运动,使得第一卡爪231和第二卡爪232将穿刺针400夹紧。
举例来说,如附图11所示,第一卡爪231具有第一卡紧结构2311,第二卡爪232具有第二卡紧结构2321;第一卡紧结构2311与第二卡紧结构2321相对布置,第一卡紧结构2311与第二卡紧结构2321被配置为,能够在的第一卡爪231和第二卡爪232均处于夹持位置时对穿刺针400进行夹持;当只有第一卡爪231和第二卡爪232中的一个处于夹持位置时,第一卡爪231或第二卡爪232与处于其二者之间的穿刺针400之间有间隙;第一卡紧结构2311和第二卡紧结构2321包括夹持面、夹持凸块、夹持凹槽中的至少一种。
示例性地,夹针驱动机构212为选择性驱动机构或者独立驱动机构;选择性驱动机构被配置为能够对多个卡爪对中的任一个卡爪对进行选择,并对所选择的卡爪对进行驱动;独立驱动机构被配置为,多个独立驱动机构与多个卡爪对一一对应,独立驱动机构能够对与其相对应的那个卡爪对进行驱动。
阵列式夹针机构的一种实现方式(3)如下所示:如附图12所示,夹持件211包括旋转件,多个旋转件呈阵列式分布于引导模板100,旋转件具有卡紧部以允许穿刺针400由此穿过,旋转件通过旋转或弯曲以实现对穿刺针400的卡紧;进一步地,卡紧部包括通孔、通槽、或双卡紧柱。示例性地,卡紧部上具有弹性结构,弹性结构用于防止穿刺针400被挤压变形。
如附图12所示,一种示例是,多个旋转件包括多个第一旋转件241和多个第二旋转件242,多个第一旋转件241和多个第二旋转件242横纵布置,第一旋转件241和第二旋转件242各自具有多个卡紧部,第一旋转件241上的一个卡紧部与第二旋转件242上的一个卡紧部配合构成一个卡紧对,多个卡紧对呈矩阵阵列分布。
当多个卡紧对呈矩阵阵列分布时,第一旋转件241和第二旋转件242能够在夹持状态和释放状态之间以进行切换运动;第一旋转件241和第二旋转件242均处于夹持状态时,能够夹持一根穿过对应卡紧对的穿刺针400;夹针驱动机构212被配置为,能够对任一第一旋转件241和任一第二旋转件242进行驱动使其作切换运动。
如附图12,第一旋转件241上具有多个第一卡紧部2411,第二旋转件242上具有多个第二卡紧部2421,多个第一卡紧部2411和多个第二卡紧部2421一一对应以配合夹持穿刺针。第一旋转件241上的多个第一卡紧部2411沿纵向依次间隔分布,多个第一旋转件241沿横向依次间隔分布,那么,多个第一旋转件241对应的多个第一卡紧部2411沿纵横布置。相应地,第二旋转件242上的多个第二卡紧部2421沿横向依次间隔分布,多个第二旋转件242沿纵向依次间隔分布,那么,多个第二旋转件242对应的多个第二卡紧部2421沿纵横布置。最终,多个第一卡紧部2411和多个第二卡紧部2421配合构成呈阵列布置的多个夹持点位。
举例来说,第一旋转件241呈杆状,例如为圆柱形杆,第一卡紧部2411为沿竖直方向贯穿第一旋转件241的顶部和底部的通孔,第二旋转件242呈杆状,例如为圆柱形杆,第二卡紧部2421为沿竖直方向贯穿第二旋转件242的顶部和底部的通孔。
在第一旋转件241和第二旋转件242均处于释放位置时,第一卡紧部2411和第二卡紧部2421相连通且两者的中轴线相重合。在第一旋转件241和第二旋转件242均处于夹紧位置时,第一卡紧部2411和第二卡紧部2421错位连通使得两者的中轴线不重合,这样,两者之间的重合部分的面积减小以与穿刺针的直径相匹配,从而实现卡紧穿刺针400。
另一种示例是,多个旋转件包括多个第一旋转件241和多个第二旋转件242,第一旋转件241和第二旋转件242,每个第一旋转件241对应一个第二旋转件242并配合构成一个旋转卡紧对,多个旋转卡紧对呈矩阵阵列分布。
当多个旋转卡紧对呈矩阵阵列分布时,第一旋转件241和第二旋转件242能够在夹持状态和释放状态之间进行切换运动;每一排多个第一旋转件241能够在夹针驱动机构212的驱动下联动并作切换运动,每一列多个第二旋转件242能够在夹针驱动机构212的驱动下联动并作切换运动;当某一排多个第一旋转件241和某一列多个第二旋转件242均处于夹持位置时,其交叉处对应的旋转卡紧对能够夹持一根穿刺针400。
示例性地,如附图12所示,夹针驱动机构212包括多个拉绳,多个拉绳与多个第一旋转件241和多个第二旋转件242一一对应,拉绳用于控制相应的旋转件进行旋转或者弯曲;或者,夹针驱动机构212包括主动驱动件和多个从动驱动件,从动驱动件为拉绳、拉杆或者顶杆,主动驱动件通过从动驱动件控制相应的旋转件进行旋转或者弯曲。
示例性地,夹针驱动机构212包括多个电机,多个电机与多个第一旋转件241和多个第二旋转件242一一对应,电机可以对其输出的力矩进行控制,以在目标输出力矩下控制相应的旋转件进行旋转或者弯曲,同时防止所述穿刺针400被过度挤压至变形。
对于上述涉及的夹针机构200,一些适用的控针驱动机构300包括带传动机构、链条传动机构、丝杆传动机构、绳驱动机构、弹性丝驱动机构、液压推杆机构、齿轮齿条机构中的至少一种。
对于上述阵列式夹针机构,一些适用的控针驱动机构300包括但不限于带传动机构、链条传动机构、丝杆传动机构、绳驱动机构、弹性丝驱动机构、液压推杆机构、齿轮齿条机构中的至少一种,其中,控针驱动机构300的动力源为电机、电磁铁、气缸、液压缸、气动马达、液压马达的一种或组合。
在一些示例中,控针驱动机构300为丝杆传动机构,丝杆传动机构包括至少三个丝杆螺母副,至少三个丝杆螺母副中的丝杆通过同步传动机构进行同步驱动,同步传动机构为同步带机构或齿轮机构。
在一些示例中,控针驱动机构300为绳驱动机构,绳驱动机构包括一个驱动丝,驱动丝通过导轮换向并连接于引导模板100,通过单个驱动丝实现至少3个点位的同步升降。其中,这至少3个点位不在同一直线上,使得至少3个点位配合构成一平面,或者,通过至少3个驱动丝实现至少3个点位的同步升降。
在一些示例中,控针驱动机构300为绳驱动机构,绳驱动机构采用驱动丝和拉绳相结合的驱动方式,拉绳布置成U型或者8字型,驱动丝驱动拉绳,拉绳的材质为能够减少CT伪影的镍钛合金。
在一些示例中,控针驱动机构300为绳驱动机构,绳驱动机构包括至少一个驱动丝和套管,至少一个驱动丝位于套管内且相对于其可拉动运动,套管连接于引导模板100,至少一个驱动丝连接于阵列式夹针机构,通过拉动驱动丝,使得阵列式夹针机构和引导模板100整体进行上升和/或下降运动。
另一方面,本发明实施例还提供了一种控针方法,该控针方法采用如上所述的任一种基于超声引导的多通道穿刺控针系统。该控针方法具有本发明实施例所涉及的多通道穿刺控针系统的所有优点。
该控针方法包括以下步骤:
步骤a、利用定位支撑组件003对B超装置002和多通道控针装置001进行支撑并在目标姿态下进行定位,使多根穿刺针分别依次路经多通道控针装置001的引导模板100和夹针机构200,在B超影像的引导下直至穿刺针的针头到达目标位置的最深位置,最深位置作为第一植入位置。
步骤b、使穿刺针的尾端通过软管连接于放射源植入装置,以允许放射源粒子沿着软管推送至穿刺针的前端并植入到第一植入位置。
步骤c、在穿刺针于第一植入位置处植入放射源粒子的同时或者之后,利用多通道控针装置的夹针机构200对多根穿刺针中的其中一根进行选择性地驱动,使得被选择的穿刺针400沿着拔出方向运动至设定距离并处于第二植入位置处,以允许穿刺针400在第二植入位置处再次进行放射源粒子的植入,依次类推,直至穿刺针400完成所有放射源粒子的植入。
对于步骤c,穿刺针首先在最深位置处进行粒子植入,然后向上拔出一定距离再植入,然后向上拔出一定距离再植入,依次类推,直至该穿刺针完成所有粒子的植入。
进一步地,当夹针机构200为阵列式夹针机构时,控针方法还包括:在穿刺针400于第一植入位置处植入放射源粒子的同时或者之后,利用多通道控针装置的夹针机构200对多根穿刺针400进行选择性地夹持,利用多通道控针装置001的控制模块控制控针驱动机构300并使其驱动夹针机构200做拔出作业,使得被夹针机构200所夹持的穿刺针400沿着拔出方向运动至设定距离并处于第二植入位置处,以允许穿刺针400在第二植入位置处再次进行放射源粒子的植入,依次类推,直至穿刺针400完成所有放射源粒子的植入。
在每次将穿刺针向上拔出设定距离后,利用多通道控针装置001的夹针机构200解除对穿刺针的夹持,利用多通道控针装置001的控制模块控制控针驱动机构300并使其驱动夹针机构200向着插入方向运动,从而实现夹针机构200的复位;然后,利用多通道控针装置001的控制模块控制控针驱动机构300并使其驱动夹持有穿刺针的夹针机构200做拔出作业,使得被夹针机构200所夹持的穿刺针做拔出运动。
在所有粒子均植入完毕后,通过控针驱动机构300使穿刺针拔出并脱离生物体组织。可见,多通道控针装置001能够将穿刺针400多次精确地拔出一段距离,然后再植入,再拔出,循环多次,从而在不同深度植入放射性粒子,使放射性粒子均匀分布在肿瘤内,达到较好的杀死肿瘤的效果,整个手术过程都可以彻底无人化,避免放射性粒子对用户造成辐射伤害。
本发明实施例中,B超装置002的B超探头22位于多通道控针装置001的下方,便于拍摄病灶断面图。应用时,通过B超主机确定病灶的最深位置,向患者体腔内插入多根测试针,确定病灶与穿刺模板的相对关系,并将B超探头等间距后退,拍摄多个等距B超断面图,将多个等距B超断面图数据导入TPS系统中,通过TPS规划手术方案,以及,通过TPS系统处理影像数据,以此确定粒子布局方案与穿刺路径。
本发明实施例提供的控针方法还包括,利用定位支撑组件003的第一前后位移调节机构,调节B超装置002的B超探头在前后方向上的位移。利用定位支撑组件003的横滚角调节机构,在设定角度内调节B超装置002的B超探头的横滚角。利用定位支撑组件003的第二前后位移调节机构,调节多通道控针装置001在前后方向上的位移。
利用定位支撑组件003的俯仰角调节机构,在设定角度内调节多通道控针装置001和B超装置002的B超探头的俯仰角。利用定位支撑组件003的偏航角调节机构,在设定角度内调节多通道控针装置001和B超装置002的B超探头的偏航角。
可见,通过定位支撑组件003在多个自由度下对B超探头22的姿态进行调节及定位,例如,可以前进后退,可以俯仰调节,可以横滚调节等等,从而使得B超探头22能够精确地拍摄得到病灶的断面图。以及,通过定位支撑组件003在多个自由度下对多通道控针装置001的姿态进行调节及定位,以使其处于便于操作病灶的位置处。
在本发明实施例中,术语“第一”和“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
本发明实施例中的术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案,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、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于超声引导的多通道穿刺控针系统,其特征在于,所述多通道穿刺控针系统包括:多通道控针装置、B超装置和定位支撑组件;
所述多通道控针装置包括引导模板、夹针机构和控针驱动机构;
所述引导模板上具有多个引导部,所述引导部用于引导穿刺针的运动;
所述夹针机构连接于所述引导模板,所述夹针机构被配置为能够安装多个穿刺针,并且,对多个所述穿刺针中的一个进行选择性地夹持操作,或者,对多个所述穿刺针同时进行夹持操作,并驱动其中的一个进行刺入运动或拔出运动;
所述控针驱动机构被配置为对所述夹针机构所夹持的穿刺针做刺入运动或拔出运动;
所述B超装置被配置为能够确定目标靶区的位置;
所述定位支撑组件被配置为对所述B超装置和所述多通道控针装置进行支撑并在目标姿态下进行定位。
2.根据权利要求1所述的基于超声引导的多通道穿刺控针系统,其特征在于,所述B超装置包括B超探头;
所述定位支撑组件包括:探头支撑组件,所述探头支撑组件对所述B超探头进行定位及支撑,所述B超探头位于所述多通道控针装置的下方,所述多通道控针装置还位于探头支撑组件的前侧;
进一步地,所述探头支撑组件被配置为能够在多个自由度下对B超探头的姿态进行调节及定位;
进一步地,所述探头支撑组件被配置为还能够在多个自由度下对多通道控针装置的姿态进行调节及定位。
3.根据权利要求2所述的基于超声引导的多通道穿刺控针系统,其特征在于,所述探头支撑组件包括:第一前后位移调节机构、横滚角调节机构、第二前后位移调节机构、俯仰角调节机构和偏航角调节机构;
所述第一前后位移调节机构用于调节所述B超探头在前后方向上的位移;
所述横滚角调节机构用于在设定角度内调节所述B超探头的横滚角;
所述第二前后位移调节机构用于调节所述多通道控针装置在前后方向上的位移;
所述俯仰角调节机构用于在设定角度内调节所述多通道控针装置和所述B超探头的俯仰角;
所述偏航角调节机构用于在设定角度内调节所述多通道控针装置和所述B超探头的偏航角。
4.根据权利要求2所述的基于超声引导的多通道穿刺控针系统,其特征在于,所述定位支撑组件还包括地支撑组件,所述地支撑组件包括第一定位支架,所述第一定位支架至少用于支撑所述探头支撑组件、所述B超装置的B超探头、所述多通道控针装置;
进一步地,所述第一定位支架为可多自由度调节的或可升降的定位支架。
5.根据权利要求1所述的基于超声引导的多通道穿刺控针系统,其特征在于,所述夹针机构为阵列式夹针机构或者阵列摩擦式机构;
所述阵列式夹针机构包括呈阵列式布置的多个夹持件和夹针驱动机构,所述夹持件具有用于夹持穿刺针的夹持位置和释放穿刺针的释放位置,所述夹针驱动机构用于驱动所述夹持件在所述夹持位置进行夹持穿刺针的运动,所述阵列式夹针机构能够对多个穿刺针中的一个穿刺针进行卡紧;
所述阵列摩擦式机构包括摩擦轮阵列或摩擦带阵列,所述摩擦轮阵列或所述摩擦带阵列能够对多个穿刺针同时夹持且只驱动其中一个穿刺针做刺入运动或拔出运动;
所述多通道控针装置还包括控制模块,所述控制模块用于对所述穿刺针操作模块提供动力源以对其进行控制;
多个所述引导部呈矩形阵列式布置,多个所述引导部的引导方向均垂直于所述引导模板;
所述引导模板的位于所述引导部周侧的位置处具有多个指示标记,多个所述指示标记与成排布置的多个引导部和成列布置的多个引导部分别一一对应;
所述指示标记包括字母标记和/或数字标记,这包括:所述指示标记包括字母标记和数字标记,所述字母标记和所述数字标记中的一个代表排号,另一个代表列号。
6.根据权利要求5所述的基于超声引导的多通道穿刺控针系统,其特征在于,所述夹针机构为阵列式夹针机构;
所述夹持件为夹持杆,多个夹持杆呈阵列式分布于所述引导模板,所述夹持杆包括第一夹持杆和第二夹持杆,所述第一夹持杆和所述第二夹持杆能够通过平动或旋转的方式在夹持状态和释放状态之间进行切换运动;所述第一夹持杆和所述第二夹持杆呈横纵布置,所述第一夹持杆和所述第二夹持杆的每个相交位置对应为一个夹持位置,当前所述夹持位置上对应的所述第一夹持杆和所述第二夹持杆均处于夹持状态时,位于当前所述夹持位置的穿刺针才能够被有效夹持;
相应地,所述夹针驱动机构被配置为,能够分别对任一所述第一夹持杆和任一所述第二夹持杆进行驱动使其运动,从而使其在夹持状态和释放状态之间进行切换运动。
7.根据权利要求6所述的基于超声引导的多通道穿刺控针系统,其特征在于,当夹针机构为阵列式夹针机构时,所述控针驱动机构为第二前后位移调节机构,所述第二前后位移调节机构用于调节所述阵列式夹针机构在前后方向上的位移,进而在阵列式夹针机构对穿刺针夹持后,所述第二前后位移调节机构调节所述阵列式夹针机构在前后方向上进行位移时能够实现拔针和插针。
8.一种控针方法,其特征在于,所述控针方法采用如权利要求1-7中任一所述的基于超声引导的多通道穿刺控针系统,其特征在于,所述控针方法包括:
步骤a、利用定位支撑组件对B超装置和多通道控针装置进行支撑并在目标姿态下进行定位,使多根穿刺针分别依次路经多通道控针装置的引导模板和夹针机构,在B超影像的引导下直至所述穿刺针的针头到达目标位置的最深位置,所述最深位置作为第一植入位置;
步骤b、使所述穿刺针的尾端通过软管连接于放射源植入装置,以允许放射源粒子沿着软管推送至所述穿刺针的前端并植入到所述第一植入位置;
步骤c、在所述穿刺针于所述第一植入位置处植入所述放射源粒子的同时或者之后,利用多通道控针装置对多根所述穿刺针中的其中一根进行选择性驱动,使得被选择的所述穿刺针沿着拔出方向运动至设定距离并处于第二植入位置处,以允许所述穿刺针在所述第二植入位置处再次进行放射源粒子的植入,依次类推,直至所述穿刺针完成所有放射源粒子的植入。
9.根据权利要求8所述的控针方法,其特征在于,当所述夹针机构为阵列式夹针机构时,所述控针方法还包括:
利用多通道控针装置的夹针机构对多根所述穿刺针进行选择性地夹持,以及,利用多通道控针装置的控制模块控制控针驱动机构并使其驱动夹针机构做拔出作业,使得被夹针机构所夹持的所述穿刺针沿着拔出方向运动至设定距离并处于第二植入位置处;以及,
在每次将所述穿刺针向上拔出设定距离后,利用多通道控针装置的夹针机构解除对所述穿刺针的夹持,利用多通道控制装置的控制模块控制控针驱动机构并使其驱动夹针机构向着插入方向运动,从而实现所述夹针机构的复位;然后,利用多通道控针装置的控制模块控制控针驱动机构并使其驱动夹持有穿刺针的夹针机构做拔出作业,使得被夹针机构所夹持的穿刺针做拔出运动。
10.根据权利要求8所述的控针方法,其特征在于,所述控针方法还包括:
利用定位支撑组件的第一前后位移调节机构,调节B超装置的B超探头在前后方向上的位移;
利用定位支撑组件的横滚角调节机构,在设定角度内调节B超装置的B超探头的横滚角;
利用定位支撑组件的第二前后位移调节机构,调节多通道控针装置在前后方向上的位移;
利用定位支撑组件的俯仰角调节机构,在设定角度内调节多通道控针装置和B超装置的B超探头的俯仰角;
利用定位支撑组件的偏航角调节机构,在设定角度内调节多通道控针装置和B超装置的B超探头的偏航角。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210654723 | 2022-06-10 | ||
CN2022106547238 | 2022-06-10 | ||
CN2023104832330 | 2023-04-26 | ||
CN202310483233 | 2023-04-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117204925A true CN117204925A (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=89035881
Family Applications (6)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202321280028.6U Active CN220327801U (zh) | 2022-06-10 | 2023-05-23 | 一种卡爪式多通道夹紧机构 |
CN202321280041.1U Active CN220327802U (zh) | 2022-06-10 | 2023-05-23 | 一种旋转件式多通道夹紧机构 |
CN202310664789.XA Pending CN117204923A (zh) | 2022-06-10 | 2023-06-06 | 一种消毒隔离的多通道控针装置 |
CN202310666680.XA Pending CN117204924A (zh) | 2022-06-10 | 2023-06-06 | 一种多通道摩擦式控针装置 |
CN202321442760.9U Active CN220327495U (zh) | 2022-06-10 | 2023-06-07 | 一种基于线驱动的多通道控针装置 |
CN202310678011.4A Pending CN117204925A (zh) | 2022-06-10 | 2023-06-08 | 基于超声引导的多通道穿刺控针系统及控针方法 |
Family Applications Before (5)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202321280028.6U Active CN220327801U (zh) | 2022-06-10 | 2023-05-23 | 一种卡爪式多通道夹紧机构 |
CN202321280041.1U Active CN220327802U (zh) | 2022-06-10 | 2023-05-23 | 一种旋转件式多通道夹紧机构 |
CN202310664789.XA Pending CN117204923A (zh) | 2022-06-10 | 2023-06-06 | 一种消毒隔离的多通道控针装置 |
CN202310666680.XA Pending CN117204924A (zh) | 2022-06-10 | 2023-06-06 | 一种多通道摩擦式控针装置 |
CN202321442760.9U Active CN220327495U (zh) | 2022-06-10 | 2023-06-07 | 一种基于线驱动的多通道控针装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (6) | CN220327801U (zh) |
-
2023
- 2023-05-23 CN CN202321280028.6U patent/CN220327801U/zh active Active
- 2023-05-23 CN CN202321280041.1U patent/CN220327802U/zh active Active
- 2023-06-06 CN CN202310664789.XA patent/CN117204923A/zh active Pending
- 2023-06-06 CN CN202310666680.XA patent/CN117204924A/zh active Pending
- 2023-06-07 CN CN202321442760.9U patent/CN220327495U/zh active Active
- 2023-06-08 CN CN202310678011.4A patent/CN117204925A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN220327801U (zh) | 2024-01-12 |
CN220327495U (zh) | 2024-01-12 |
CN117204924A (zh) | 2023-12-12 |
CN220327802U (zh) | 2024-01-12 |
CN117204923A (zh) | 2023-12-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9821477B2 (en) | Stabilizing apparatus for highly articulated probes with link arrangement, methods of formation thereof, and methods of use thereof | |
US20060229641A1 (en) | Guidance and insertion system | |
CN110960318B (zh) | Ct引导的消融系统及消融定位方法 | |
CN113349896B (zh) | 一种针穿刺机构及穿刺手术机器人 | |
US20100036245A1 (en) | Image-guided therapy delivery and diagnostic needle system | |
CN111407368B (zh) | 一种用于ct透视引导全电动快速释放型穿刺进针器 | |
WO2017050201A1 (zh) | 微创医疗机器人系统 | |
US20090326554A1 (en) | Support assembly for a tracking assembly and mounted transrectal ultrasound probe | |
CN114404784B (zh) | 一种血管介入手术机器人一次性无菌导丝控制器夹持机构 | |
CN106175917A (zh) | 滑动交叉透视骨科椎弓根螺钉置入辅助设备 | |
US20210114236A1 (en) | Surgical robotic systems | |
CN117204925A (zh) | 基于超声引导的多通道穿刺控针系统及控针方法 | |
EP1075216B1 (de) | Magnetresonanztomograph | |
WO2023236861A1 (zh) | 粒子植入系统及其多通道拔针装置 | |
CN116688373A (zh) | 一种多通道放射源植入机及其使用方法 | |
CN211534705U (zh) | 介入穿刺系统及具有其的诊疗设备 | |
CN211534701U (zh) | 介入穿刺系统及具有其的诊疗设备 | |
CN111870334A (zh) | 一种骨水泥辅助注射机械臂 | |
CN215018600U (zh) | 一种ct引导下肿瘤穿刺活检体表定位器 | |
CN219516461U (zh) | 用于机器人穿刺手术的快速释放型电动末端执行器及机器人 | |
CN113599722B (zh) | 一种手术导航与放射性植入系统用植入针夹具及使用方法 | |
CN113679477B (zh) | 用于脊髓电极介入的手术机器人 | |
CN219128069U (zh) | 一种体位固定设备 | |
WO2024040999A1 (zh) | 一种带有拔针驱动功能的多通道放射源植入系统 | |
CN221206469U (zh) | 一种多功能导管固定座 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |