CN210541748U - 一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，包括移动定位模块(100)、臂升降模块(200)、模板定位模块(300)和自动穿刺模块(400)，其中：移动定位模块(100)的顶部，与双臂升降模块(200)的下部相连接；双臂升降模块(200)的顶部，安装有模板定位模块(300)和自动穿刺模块(400)。本实用新型公开的一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其能够准确、可靠地将放射性粒子植入到患者人体的指定位置，从而达到精准放疗的目的，具有重大的生产实践意义。

Description

一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置

技术领域

本实用新型涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置。

背景技术

目前，近距离放射治疗是恶性肿瘤治疗中的重要手段，是通过在体内植入放射性核素，利用其衰变产生的软X射线具有的生物效应，来对患者进行癌症治疗的一种方法，相对于体外放射治疗，它具有诸多优势：一是具有很高的肿瘤、正常组织剂量分配比，对近源处的癌细胞有很大的杀伤力，而对正常组织剂量分布陡降，从而避免了用外照射对正常组织过多伤害的弊端；二是由于治疗时间缩短，使肿瘤细胞增殖减少；三是由于较低的剂量率，使射线对肿瘤细胞杀伤时，对氧的依赖性减少，进而部分克服了肿瘤乏氧细胞的放射性抗拒性。近距离放射治疗以良好的防护效应和剂量学优势，引起了放疗界的普遍关注。

其中，放射性粒子植入式肿瘤治疗方法，是近距离放射治疗的一种新技术。对于放射性粒子植入式肿瘤治疗方法，粒子的精确植入至关重要，其关系到肿瘤靶区的剂量分布，从而直接关系到治疗效果。

但是，目前还没有一种技术，其能够准确、可靠地将放射性粒子植入到患者人体的指定位置，从而无法达到精准放疗的目的

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其能够准确、可靠地将放射性粒子植入到患者人体的指定位置，从而达到精准放疗的目的，具有重大的生产实践意义。

为此，本实用新型提供了一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，包括移动定位模块、双臂升降模块、模板定位模块和自动穿刺模块，其中：

移动定位模块的顶部，与双臂升降模块的下部相连接；

双臂升降模块的顶部，安装有模板定位模块和自动穿刺模块。

其中，移动定位模块包括本体安装板；

本体安装板的底部四角分别安装有一个万向轮支撑柱；

每个万向轮支撑柱底部固定连接一个万向脚轮。

其中，本体安装板的底部，还间隔设置有四个电动推杆；

每个电动推杆的底面安装有一个电动推杆法兰接头。

其中，双臂升降模块包括垂直分布的升降支柱；

升降支柱的下部与本体安装板的顶部固定连接；

升降支柱的顶部固定安装有水平分布的双臂安装板；

双臂安装板的左右两端，分别安装有自动穿刺模块和模板定位模块。

其中，模板定位模块，具体包括中空的第二肩关节套筒；

第二肩关节套筒的底部，与双臂安装板顶部固定连接；

第二肩关节套筒的内部安装有第二伺服电机，用于驱动肩关节的转动；

第三谐波减速器的刚轮部分与第二肩关节套筒的上端面固定连接；

第二伺服电机顶部的输出轴，与第三谐波减速器的波发生器部分通过键连接；

第三谐波减速器的柔轮部分与第二电缸模组安装板的底面固定连接；

第二电缸模组安装板的顶面，安装有纵向分布的第二平台型电动缸模组；

第二平台型电动缸模组的前端部，通过第二腕关节连接板与定位模块二自由度腕关节子模块相连接。

其中，定位模块二自由度腕关节子模块包括第三腕关节套筒；

第三腕关节套筒的后侧面，固定连接第二腕关节连接板的前侧面；

第三腕关节套筒的内部，安装有第一伺服电机；

第四谐波减速器的刚轮部分与第三腕关节套筒的底面固定连接；

第一伺服电机底部的输出轴，与第四谐波减速器的波发生器通过键连接；

第四谐波减速器的柔轮部分与第四腕关节套筒的顶部相连接；

第四腕关节套筒内横向安装有第三伺服电机；

第三伺服电机左端具有的输出轴与模板夹具连接件相连接；

模板夹具连接件的端面安装有一个模板夹具；

模板夹具的端面连接穿刺模板。

其中，自动穿刺模块具体包括：第一肩关节套筒；

第一肩关节套筒的底部，与双臂安装板顶部固定连接；

第一肩关节套筒的内部安装有第四伺服电机；

第二谐波减速器的刚轮部分与第一肩关节套筒的顶面固定连接；

第四伺服电机顶部的输出轴，与第二谐波减速器的波发生器部分通过键连接；

第二谐波减速器的柔轮部分与第一电缸模组安装板底面固定连接；

第一电缸模组安装板的顶面，安装有纵向分布的第一平台型电动缸模组；

第一平台型电动缸模组的前端部，通过第一腕关节连接板与穿刺模块二自由度腕关节子模块相连接。

其中，穿刺模块二自由度腕关节子模块包括第二腕关节套筒；

第二腕关节套筒的后侧面，固定连接第一腕关节连接板的前侧面；

第二腕关节套筒的内部，安装有第五伺服电机；

第一谐波减速器的刚轮部分与第二腕关节套筒的底面固定连接；

第五伺服电机底部的输出轴，与第一谐波减速器的波发生器通过键连接；

第一谐波减速器的柔轮部分与第一腕关节套筒的顶部相连接。

其中，第一腕关节套筒内横向安装有第六伺服电机；

第五谐波减速器的刚轮部分与第一腕关节套筒的右侧面固定连接；

第六伺服电机右端具有的输出轴与第五谐波减速器的波发生器通过键连接；

第五谐波减速器的柔轮部分与进针模块连接件的左端相连接；

进针模块连接件的右端，与一个进针模块相连接。

其中，进针模块包括进针模块安装板；

进针模块安装板的上安装有滑块型折叠电动缸和穿刺针存储盒本体；

滑块型折叠电动缸的滑块与推杆安装板固定连接；

推杆安装板与穿刺针推杆的一侧固定连接；

穿刺针推杆为中空结构，其内部空腔用于容纳穿刺针；

存储盒本体后侧顶部具有凸块；

该凸块中具有垂直分布的矩形槽；

矩形槽中安装有一个垂直分布的穿刺针挡板；

穿刺针挡板的底部设有圆柱形碰珠；

穿刺针推杆顶端具有下凹的碰珠凹槽；

圆柱形碰珠的形状、大小与碰珠凹槽的形状、大小相对应匹配；

碰珠凹槽与圆柱形碰珠相卡接配合。

由以上本实用新型提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本实用新型提供了一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其能够准确、可靠地将放射性粒子植入到患者人体的指定位置，从而达到精准放疗的目的，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置的整体外观结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置中的模板定位模块，从左往右看时的立体结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置中的自动穿刺模块的，从左往右看时的立体结构示意图；

图4为本实用新型提供的一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置中的进针模块，从后往前看时的立体结构示意图；

图5为图4中穿刺针存储盒的部分结构示意图；

图中：1为电动推杆法兰接头，2为电动推杆，3为本体安装板，4为模板夹具连接件，5为模板夹具；

6为穿刺模板，7为穿刺针存储盒本体8为进针模块安装板，9为穿刺针推杆，10为穿刺针挡板；

11为推杆安装板，12为滑块型折叠电动缸，13为第一腕关节套筒，14为第一谐波减速器，15为第二腕关节套筒；

16为第一腕关节连接板，17为第一肩关节套筒，18为第二谐波减速器，19为第一平台型电动缸模组；

20为第一电缸模组安装板；21为第二平台型电动缸模组，22为第二电缸模组安装板，23为第三谐波减速器，24为第二肩关节套筒，25为双臂安装板；

26为第二腕关节连接板，27为第三腕关节套筒，28为第一伺服电机，29为第四谐波减速器，30为第四腕关节套筒；

31为升降支柱，32为万向轮支撑柱，33为万向脚轮；

34为第二伺服电机，35为第三伺服电机，36为第四伺服电机，37为第五伺服电机，38为第六伺服电机；

39为第五谐波减速器，40为进针模块连接件，41为穿刺针；

70为凸块，101为圆柱形碰珠，102为碰珠凹槽。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

参见图1至图5，本实用新型提供了一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，包括移动定位模块100、双臂升降模块200、模板定位模块300和自动穿刺模块400，其中：

移动定位模块100的顶部，与双臂升降模块200的下部相连接；

双臂升降模块200的顶部，安装有模板定位模块300和自动穿刺模块400。

在本实用新型中，具体实现上，移动定位模块100包括本体安装板3；

本体安装板3的底部四角分别安装有一个万向轮支撑柱32；

每个万向轮支撑柱32底部固定连接(例如螺纹连接)一个万向脚轮33(具体为带刹车的万向脚轮)。

因此，基于以上结构，在移动定位模块100的帮助下，本实用新型装置，可以实现自由移动。

具体实现上，本体安装板3的底部，还间隔设置有四个电动推杆2；

每个电动推杆2的底面安装有一个电动推杆法兰接头1。

因此，对于本实用新型，通过四个电动推杆2的同步下降，可以实现本实用新型装置到位后的支撑与固定。通过电动推杆2的升降，可灵活切换装置的自由移动状态和固定状态，以便放置于CT(电子计算机断层扫描，Computed Tomography)床侧的不同位置。

在本实用新型中，具体实现上，双臂升降模块200包括垂直分布的升降支柱31；

升降支柱31的下部与本体安装板3的顶部固定连接(例如螺纹连接)；

升降支柱31的顶部固定安装有水平分布的双臂安装板25；

双臂安装板25的左右两端，分别安装有自动穿刺模块400和模板定位模块300。

具体实现上，升降支柱31优选为闭环直流电机驱动的升降支柱，例如可以为带有霍尔传感器的竖直方向升降支柱。当然，还可以为现有的具有液压升降功能的支柱。因此，对于本实用新型，通过升降支柱31的设置，可以实现本实用新型主体部分的升降自由度运动。

需要说明的是，在本实用新型中，具体实现上，升降支柱31可以为第一传动(堤摩讯)公司生产的TL17系列升降柱；汤姆森公司生产的LC2000升降柱。

在本实用新型中，具体实现上，模板定位模块300，具体包括中空的第二肩关节套筒24；

第二肩关节套筒24的底部，与双臂安装板25顶部固定连接(例如螺纹连接)；

第二肩关节套筒24的内部安装有第二伺服电机34，用于驱动肩关节的转动；

第三谐波减速器23的刚轮部分与第二肩关节套筒24的上端面固定连接(例如螺纹连接)；

第二伺服电机34顶部的输出轴，与第三谐波减速器23的波发生器部分通过键连接；

第三谐波减速器23的柔轮部分与第二电缸模组安装板22的底面固定连接(例如螺纹连接)；

第二电缸模组安装板22的顶面，安装有纵向分布的第二平台型电动缸模组21，用于实现模板定位模块的伸缩运动；

需要说明的是，对于本实用新型，通过第三谐波减速器23的设置，不仅可以实现第二肩关节套筒24与第二电缸模组安装板22的中间连接，同时还实现关节减速并增大输出扭矩的功能。

对于本实用新型，由包括第二平台型电动缸模组21和第二电缸模组安装板22，组成定位模块伸长臂。

第二平台型电动缸模组21的前端部(即为滑板的端部)，通过第二腕关节连接板26与定位模块二自由度腕关节子模块相连接，从而可以实现与定位模块二自由度腕关节子模块的连接。

具体实现上，定位模块二自由度腕关节子模块包括第三腕关节套筒27；

第三腕关节套筒27的后侧面，固定连接第二腕关节连接板26的前侧面；

第三腕关节套筒27的内部，安装有第一伺服电机28；

第四谐波减速器29的刚轮部分与第三腕关节套筒27的底面固定连接(例如螺纹连接)；

第一伺服电机28底部的输出轴，与第四谐波减速器29的波发生器通过键连接；也就是说，定位模块腕关节由第一伺服电机28驱动，该第一伺服电机28由安装于第二电缸模组安装板22上的第三腕关节套筒27进行支撑与固定.

因此，第一伺服电机28能够带动第四谐波减速器29中的波发生器转动，以实现关节减速并增大输出扭矩的功能。

第四谐波减速器29的柔轮部分与第四腕关节套筒30的顶部相连接。

具体实现上，第四腕关节套筒30内横向安装有第三伺服电机35；

第三伺服电机35左端具有的输出轴与模板夹具连接件4相连接；

模板夹具连接件4的端面安装(例如螺纹连接)有一个模板夹具5；

模板夹具5的端面连接(例如卡接)穿刺模板6。

因此，第三伺服电机35可以带动穿刺模板6(即穿刺手术模板)同步转动。

需要说明的是，在本实用新型中，穿刺模板6(即穿刺手术模板)为采用CT兼容材料(如聚碳酸酯)制成的长板，板体上均匀设置成行成列排布的穿刺针引导孔(如图2所示的穿刺针引导孔60)，用于引导穿刺针41的穿刺方向，减少穿刺过程中穿刺针的变形，保证了穿刺针之间相互平行且精确的保持在预定穿刺通道内，有效提高手术精度及安全性。

在本实用新型中，定位模块二自由度腕关节子模块，通过第二腕关节连接板26连接到第二平台型电动缸模组21的滑板端部。

需要说明的是，对于本实用新型，定位模块二自由度腕关节子模块，可以包括两个垂直的转动自由度，分别由第二伺服电机34和第三伺服电机35驱动，两个电机分别通过第二肩关节套筒24和第四腕关节套筒30进行连接固定。

其中，第三谐波减速器23的两端分别与第二伺服电机34的输出轴和第二电缸模块安装板22相连接；

其中，模板夹具5通过模板夹具连接件4连接到第三伺服电机5的输出轴。

在本实用新型中，具体实现上，自动穿刺模块400具体包括：第一肩关节套筒17；

第一肩关节套筒17的底部，与双臂安装板25顶部固定连接(例如螺纹连接)；

第一肩关节套筒17的内部安装有第四伺服电机36，用于驱动肩关节的转动；

第二谐波减速器18的刚轮部分与第一肩关节套筒17的顶面固定连接(例如螺纹连接)；

第四伺服电机36顶部的输出轴，与第二谐波减速器18的波发生器部分通过键连接；第二谐波减速器18的柔轮部分与第一电缸模组安装板20底面固定连接(例如螺纹连接)；

第一电缸模组安装板20的顶面，安装有纵向分布的第一平台型电动缸模组19，用于实现自动穿刺模块400的伸缩运动；

需要说明的是，对于本实用新型，通过第二谐波减速器18的设置，不仅可以实现第一肩关节套筒17与第一电缸模组安装板20的中间连接，同时还实现关节减速并增大输出扭矩的功能。

对于本实用新型，由包括第一电缸模组安装板20和第一平台型电动缸模组19，组成穿刺模块伸长臂。

第一平台型电动缸模组19的前端部(即为滑板的端部)，通过第一腕关节连接板16与穿刺模块二自由度腕关节子模块相连接，从而可以实现与穿刺模块二自由度腕关节子模块的连接。

具体实现上，穿刺模块二自由度腕关节子模块包括第二腕关节套筒15；

第二腕关节套筒15的后侧面，固定连接第一腕关节连接板16的前侧面；

第二腕关节套筒15的内部，安装有第五伺服电机37；

第一谐波减速器14的刚轮部分与第二腕关节套筒15的底面固定连接(例如螺纹连接)；

第五伺服电机37底部的输出轴，与第一谐波减速器14的波发生器通过键连接；也就是说，穿刺模块腕关节由第五伺服电机37驱动，该第五伺服电机37由安装于第一电缸模组安装板20上的第二腕关节套筒15进行支撑与固定.

因此，第五伺服电机37能够带动第一谐波减速器14中的波发生器转动，以实现关节减速并增大输出扭矩的功能。

第一谐波减速器14的柔轮部分与第一腕关节套筒13的顶部相连接。

具体实现上，第一腕关节套筒13内横向安装有第六伺服电机38；

第五谐波减速器39的刚轮部分与第一腕关节套筒13的右侧面固定连接(例如螺纹连接)；

第六伺服电机38右端具有的输出轴与第五谐波减速器39的波发生器通过键连接；因此，第六伺服电机38能够带动第五谐波减速器39中的波发生器转动，以实现关节减速并增大输出扭矩的功能。

具体实现上，第五谐波减速器39的柔轮部分与进针模块连接件40的左端相连接；

进针模块连接件40的右端，与一个进针模块500相连接(具体为进针模块安装板8)相连接。因此，通过进针模块连接件40，可以实现进针模块与穿刺模块二自由度腕关节子模块的连接。

在本实用新型中，穿刺模块二自由度腕关节子模块，通过第一腕关节连接板16连接到第一平台型电动缸模组19的滑板端部。

需要说明的是，对于本实用新型，穿刺模块二自由度腕关节子模块，可以包括两个垂直的转动自由度，分别由第五伺服电机37和第六伺服电机38驱动，两个电机分别通过第二腕关节套筒25和第一腕关节套筒13进行连接固定。

其中，第一谐波减速器14的两端分别与第五伺服电机37的输出轴和第一腕关节套筒13顶部相连接；

其中，第二谐波减速器18的两端分别与第四伺服电机36的输出轴和第一电缸模组安装板20的底面相连接。

在本实用新型中，具体实现上，进针模块500包括进针模块安装板8；

进针模块安装板8的上安装有滑块型折叠电动缸12和穿刺针存储盒本体7；具体为：滑块型折叠电动缸12与穿刺针存储盒本体7分别安装于进针模块安装板8的两平行面上；

滑块型折叠电动缸12的滑块与推杆安装板11固定连接；

推杆安装板11与穿刺针推杆9的一侧固定连接；

穿刺针推杆9为中空结构，其内部空腔用于容纳穿刺针41。

需要说明的是，穿刺针推杆9，用于带动穿刺针41，沿存储盒本体7的侧面垂直下滑，从而做刺入运动，可以将穿刺针41刺入人体的指定部位。

在本实用新型中，需要说明的是，穿刺针41为现有结构的穿刺针，主要用于粒子植入手术，其针身部分是不锈钢材质，外壁上附有刻度，针尖呈斜面，整体由同轴的中空外套管和针芯组成。穿刺针41刺入人体组织后，拔出针芯，中空外套管留在组织内，再沿外套管管腔送入放射性粒子，以实现放射治疗。

具体实现上，存储盒本体7后侧顶部具有凸块70(即凸缘)；

该凸块70中具有垂直分布的矩形槽；

矩形槽中安装有一个垂直分布的穿刺针挡板10；

穿刺针挡板10可在矩形槽中上下移动。

具体实现上，穿刺针挡板10的底部设有圆柱形碰珠101；

穿刺针推杆9顶端具有下凹的碰珠凹槽102(具体为薄壁结构的凹槽)；

圆柱形碰珠101的形状、大小与碰珠凹槽102的形状、大小相对应匹配；

碰珠凹槽与圆柱形碰珠相卡接配合。

也就是说，圆柱形碰珠与碰珠凹槽相互配合，穿刺针推杆9推动穿刺针41向下进针时，可以带动穿刺针挡板10一起下移，穿刺针挡板10代替穿刺针推杆9，对存储盒本体7腔内的剩余穿刺针进行限位。

需要说明的是，存储盒本体7内放置有多根垂直分布的穿刺针，并且朝向穿刺针推杆9的一侧为敞开的开口(该开口的垂直高度，大于穿刺针的垂直高度)。

当穿刺针挡板10的顶端接触到存储盒本体7的顶面时，穿刺针挡板10受阻挡力而底部与穿刺针推杆9脱离，而当穿刺针推杆9上移复位时，穿刺针挡板10又与穿刺针推杆9重新结合，并在穿刺针推杆9的作用下上移直至底部重新与存储盒本体7上的凸块70(凸缘)底面接触，恢复至初始状态。

具体实现上，穿刺针推杆9底部具有用于容纳穿刺针41顶部的凹槽。

需要说明的是，存储盒本体7内置有横向分布的弹簧，弹簧作用于存储盒本体7内壁与穿刺针之间(弹簧的左端接触存储盒本体7的左侧内壁，右端接触穿刺针，并且存储盒本体7的内腔纵向宽度与垂直放置的穿刺针的外径大小对应)，处于压缩状态，穿刺针41在弹簧推力的作用下，压紧于穿刺针推杆9的内部空腔，以实现定位(其顶部没有卡接结构)。

基于以上技术方案可知，对于本实用新型，除了本体的移动定位，本实用新型装置一共具有10个自由度，可以完全实现肿瘤放疗粒子植入手术中的穿刺手术模板的自动定位以及多根穿刺针的自动植入。

为了更加清楚地理解本实用新型提供的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，下面就其整体操作流程进行说明如下：

首先，在进行放疗粒子植入过程中，根据患者肿瘤的位置推动本装置在四个万向脚轮33的滚动下移动到CT床侧的合适位置；

然后，控制四个电动推杆2同步伸出，并在电动推杆法兰接头1的作用下将装置整体托起，万向脚轮33处于悬空状态，至此实现装置的安放与固定。接下来通过外部设备(如光学定位仪、电磁定位仪等)对本装置进行位置标定，以得到装置与患者间的相对位置关系。

然后，结合医生的术前治疗计划结果，可以通过控制系统，来对相对位置坐标进行计算并将数据传输至下位控制器，控制器驱动本装置自动运行并完成接下来的操作：(1)在模板定位模块300的三个伺服电机及平台型电动缸模组的协调运动下引导穿刺模板6自动定位到计划目标点；(2)在升降支柱31的运动下，模板定位模块300及自动穿刺模块400实现高度方向调节至指定高度；(3)在自动穿刺模块400的三个伺服电机及平台型电动缸模组的协调运动下引导进针模块500自动定位到穿刺模板的某一引导孔的上方；(4)在滑块型折叠电动缸12的作用下实现穿刺针41的自动进针过程(多根穿刺针的穿刺需重复(3)、(4)过程)；

需要说明的是，伺服电机的控制移动技术，为现有的技术，在此不展开详细表述。

最后，由医生通过中部空心的穿刺针，向肿瘤组织植入放射性粒子进行治疗。

对于本实用新型，能够实现多角度的移动，鉴于模板定位模块300以及自动穿刺模块400都含有四个自由度，它们的运动是相类似的，其中肩关节的回转自由度以及平台型电动缸模组的直线运动共同构成了一个圆柱坐标系，再结合升降支柱31的垂直方向运动，共同实现末端的空间定位；余下的二自由度腕关节的两个垂直的回转自由度用于实现末端角度的调整。

在本实用新型中，为使穿刺针对准穿刺手术模板，首先是机械精度的保证，包括零部件加工装配精度以及电机控制精度，并且需要在实物加工组装完成后对本装置进行相应的精度实验及模型的补偿；同时，鉴于穿刺模板6(即穿刺手术模板)为采用CT兼容材料(如聚碳酸酯)制成的长板，板体上均匀设置成行成列排布的穿刺针引导孔(如图2所示的穿刺针引导孔60)，用于引导穿刺针41的穿刺方向，对穿刺针起导向作用，减少穿刺过程中穿刺针的变形，保证了穿刺针之间相互平行且精确的保持在预定穿刺通道内，有效提高手术精度及安全性。

需要说明的是，对于本实用新型，其技术属于机械与医学放疗领域交叉的前沿学科，其特点在于放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置的设计，该装置可实现穿刺手术模板的自动定位，以及多根穿刺针的自动精准植入，达到精准放疗的目的。

对于本实用新型，其是一种简单可行的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，可以实现全自动、精准、可靠的放射性粒子植入。在应用时，可将该装置置于CT床侧，它能够准确定位穿刺手术模板，并实现多根穿刺针的自动精准植入。该装置结构稳定，精确高效，可作为放疗粒子植入辅助设备的参考。

对于本实用新型提供的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，在材料方面，具体实现上，考虑到结构的轻便性要求，大多数部件采用的是铝合金，其他相关功能性部件根据实际使用要求采用合金钢等制造。

对于本实用新型，具体实现上，整体结构通过一个闭环直流电机，驱动升降支柱实现整体升降运动，同时，分别依靠四个交流伺服电机，完成模板定位模块和自动穿刺模块的空间定位，另外通过一个交流伺服电机，完成多根穿刺针的自动穿刺，完全可以满足临床需求。

对于本实用新型，具体实现上，为了实现装置设计的灵活性要求，装置底部采用了一组万向轮与一组电动推杆的设计，通过两者之间的配合，可以实现装置于CT(电子计算机断层扫描，Computed Tomography)床各个方位的安置，从而达到全方位的装置摆位，拓展更大的工作空间。

对于本实用新型，具体实现上，在进行放疗粒子植入过程中，将本装置移动并安置于CT床侧的合适位置并进行固定。结合医生的术前治疗计划结果，穿刺手术模板被自动定位到靶区上方合适的位姿，并可实现多根穿刺针的自动植入，最后由医生通过中部空心的穿刺针，向肿瘤组织植入放射性粒子进行治疗。

与现有技术相比较，本实用新型提供的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，具有如下有益效果：

1、本实用新型的结构设计新颖、便捷，技术上易于实现，方便临床操作。

2、本实用新型由于采用落地式构型，装置可根据患者的肿瘤位置灵活地移动到手术床的两侧，大大拓展了工作范围，从而使治疗的效果最大化。

3、本实用新型采用的双臂式的构型，将模板定位模块与自动穿刺模块分开承载，大大提高了结构的稳定性与可靠性。

4、本实用新型装置的回转关节，采用高精度伺服电机配合抱闸系统，闭环控制，可以实现高精度定位，同时断电自锁的设计，增强了整体结构的安全性。同时，由于采用了多圈绝对式编码器，避免了外部零点及限位传感器的使用，有效地减少了空间占用，使结构更为紧凑。

5、本实用新型装置还可在有限的空间内，实现多根穿刺针的依次植入，很好的满足了多针粒子植入手术的需求。

6、同时为满足轻便化要求，本实用新型装置的零件多采用铝合金材料，关键承载部位采用合金钢，以保证力学性能。

综上所述，与现有技术相比较，本实用新型提供的一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其能够准确、可靠地将放射性粒子植入到患者人体的指定位置，从而达到精准放疗的目的，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，包括移动定位模块(100)、双臂升降模块(200)、模板定位模块(300)和自动穿刺模块(400)，其中：

移动定位模块(100)的顶部，与双臂升降模块(200)的下部相连接；

双臂升降模块(200)的顶部，安装有模板定位模块(300)和自动穿刺模块(400)。

2.如权利要求1所述的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，移动定位模块(100)包括本体安装板(3)；

本体安装板(3)的底部四角分别安装有一个万向轮支撑柱(32)；

每个万向轮支撑柱(32)底部固定连接一个万向脚轮(33)。

3.如权利要求2所述的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，本体安装板(3)的底部，还间隔设置有四个电动推杆(2)；

每个电动推杆(2)的底面安装有一个电动推杆法兰接头(1)。

4.如权利要求2所述的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，双臂升降模块(200)包括垂直分布的升降支柱(31)；

升降支柱(31)的下部与本体安装板(3)的顶部固定连接；

升降支柱(31)的顶部固定安装有水平分布的双臂安装板(25)；

双臂安装板(25)的左右两端，分别安装有自动穿刺模块(400)和模板定位模块(300)。

5.如权利要求2所述的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，模板定位模块(300)，具体包括中空的第二肩关节套筒(24)；

第二肩关节套筒(24)的底部，与双臂安装板(25)顶部固定连接；

第二肩关节套筒(24)的内部安装有第二伺服电机(34)，用于驱动肩关节的转动；

第三谐波减速器(23)的刚轮部分与第二肩关节套筒(24)的上端面固定连接；

第二伺服电机(34)顶部的输出轴，与第三谐波减速器(23)的波发生器部分通过键连接；

第三谐波减速器(23)的柔轮部分与第二电缸模组安装板(22)的底面固定连接；

第二电缸模组安装板(22)的顶面，安装有纵向分布的第二平台型电动缸模组(21)；

第二平台型电动缸模组(21)的前端部，通过第二腕关节连接板(26)与定位模块二自由度腕关节子模块相连接。

6.如权利要求5所述的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，定位模块二自由度腕关节子模块包括第三腕关节套筒(27)；

第三腕关节套筒(27)的后侧面，固定连接第二腕关节连接板(26)的前侧面；

第三腕关节套筒(27)的内部，安装有第一伺服电机(28)；

第四谐波减速器(29)的刚轮部分与第三腕关节套筒(27)的底面固定连接；

第一伺服电机(28)底部的输出轴，与第四谐波减速器(29)的波发生器通过键连接；

第四谐波减速器(29)的柔轮部分与第四腕关节套筒(30)的顶部相连接；

第四腕关节套筒(30)内横向安装有第三伺服电机(35)；

第三伺服电机(35)左端具有的输出轴与模板夹具连接件(4)相连接；

模板夹具连接件(4)的端面安装有一个模板夹具(5)；

模板夹具(5)的端面连接穿刺模板(6)。

7.如权利要求2所述的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，自动穿刺模块(400)具体包括：第一肩关节套筒(17)；

第一肩关节套筒(17)的底部，与双臂安装板(25)顶部固定连接；

第一肩关节套筒(17)的内部安装有第四伺服电机(36)；

第二谐波减速器(18)的刚轮部分与第一肩关节套筒(17)的顶面固定连接；

第四伺服电机(36)顶部的输出轴，与第二谐波减速器(18)的波发生器部分通过键连接；

第二谐波减速器(18)的柔轮部分与第一电缸模组安装板(20)底面固定连接；

第一电缸模组安装板(20)的顶面，安装有纵向分布的第一平台型电动缸模组(19)；

第一平台型电动缸模组(19)的前端部，通过第一腕关节连接板(16)与穿刺模块二自由度腕关节子模块相连接。

8.如权利要求7所述的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，穿刺模块二自由度腕关节子模块包括第二腕关节套筒(15)；

第二腕关节套筒(15)的后侧面，固定连接第一腕关节连接板(16)的前侧面；

第二腕关节套筒(15)的内部，安装有第五伺服电机(37)；

第一谐波减速器(14)的刚轮部分与第二腕关节套筒(15)的底面固定连接；

第五伺服电机(37)底部的输出轴，与第一谐波减速器(14)的波发生器通过键连接；

第一谐波减速器(14)的柔轮部分与第一腕关节套筒(13)的顶部相连接。

9.如权利要求8所述的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，第一腕关节套筒(13)内横向安装有第六伺服电机(38)；

第五谐波减速器(39)的刚轮部分与第一腕关节套筒(13)的右侧面固定连接；

第六伺服电机(38)右端具有的输出轴与第五谐波减速器(39)的波发生器通过键连接；

第五谐波减速器(39)的柔轮部分与进针模块连接件(40)的左端相连接；

进针模块连接件(40)的右端，与一个进针模块(500)相连接。

10.如权利要求9所述的肿瘤放射性粒子植入治疗多针自动穿刺装置，其特征在于，进针模块(500)包括进针模块安装板(8)；

进针模块安装板(8)的上安装有滑块型折叠电动缸(12)和穿刺针存储盒本体(7)；

滑块型折叠电动缸(12)的滑块与推杆安装板(11)固定连接；

推杆安装板(11)与穿刺针推杆(9)的一侧固定连接；

穿刺针推杆(9)为中空结构，其内部空腔用于容纳穿刺针(41)；

存储盒本体(7)后侧顶部具有凸块(70)；

该凸块(70)中具有垂直分布的矩形槽；

矩形槽中安装有一个垂直分布的穿刺针挡板(10)；

穿刺针挡板(10)的底部设有圆柱形碰珠(101)；

穿刺针推杆(9)顶端具有下凹的碰珠凹槽(102)；

圆柱形碰珠(101)的形状、大小与碰珠凹槽(102)的形状、大小相对应匹配；

碰珠凹槽与圆柱形碰珠相卡接配合。

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