CN212234612U - 一种自动粒子植入器 - Google Patents

Abstract

一种自动粒子植入器，包括安装底座、推针、第一驱动机构、第二驱动机构、供料机构和穿刺针引导机构，安装底座并排设有第一、二轨道，第一轨道上设有推针安装座，第二轨道上设有穿刺针引导机构安装座，推针、穿刺针引导机构设置在推针安装座和穿刺针引导机构安装座上，推针、穿刺针引导机构通过第一、第二驱动机构驱动运动；穿刺针引导机构包括驱动组件和夹持组件，驱动组件驱动夹持组件夹紧与松开；供料机构设置在安装底座的一端，并通过推针将供料机构内的粒子推出；安装底座上设有外部机械接口，外部机械接口用于控制所述粒子植入器的整体移动。本实用新型可以由机器自动执行粒子植入，避免了医生在手术中出现电离辐射和植入偏差。

Description

一种自动粒子植入器

技术领域

本实用新型属于医疗器械领域，具体涉及一种自动粒子植入器。

背景技术

目前放射性物质广泛应用于科研、实验室、生产、医疗应用等各个环节，尤其作为药品，已被广泛地应用于国内外的临床应用中。放射性粒子植入治疗恶性肿瘤，是一种微创的治疗方法，属于近距离内放射治疗的一种。它具有操作简单、治疗效果好等优点，其临床应用拥有广阔的前景。

放射性物质通过粒子植入器植入人体体内，粒子植入器的前端连接穿刺针，后端连接推针。在手术过程中，一般是先将多根穿刺针按照预定的穿刺深度与位置穿刺到患者体内，然后再对每根穿刺针进行操作。对每根穿刺针进行操作时，首先利用粒子植入器对相应穿刺针进行对接，对接完成后，再通过推针将粒子植入器中的粒子推进穿刺针中，再进一步将粒子植入病灶位置。

目前，医生大多使用手动或者半自动粒子植入器进行放射性粒子植入手术。放射性粒子植入手术难度大，对医生专业素质要求高，在医生手动进行操作，植入粒子时会出现位置偏差，影响手术效果，并且在手术过程中，医生是无法避免的受到放射性粒子的电离辐射。

发明内容

为了克服现有技术中的手动和半自动粒子植入器对医生专业素质要求高的问题，本实用新型提供一种自动粒子植入器，可以代替医生进行粒子植入的操作，解决医生在手术过程中会出现植入偏差，若进行放射性粒子植入，会受到放射性粒子电离辐射的问题。

基于上述目的，本实用新型的技术方案如下：

提供一种自动粒子植入器，所述粒子植入器包括安装底座、推针、第一驱动机构、第二驱动机构、供料机构和穿刺针引导机构，所述安装底座并排设有第一轨道和第二轨道，所述第一轨道上设有推针安装座，所述第二轨道上设有穿刺针引导机构安装座，所述推针、穿刺针引导机构分别设置在所述推针安装座和所述穿刺针引导机构安装座上，所述推针、穿刺针引导机构通过所述第一、第二驱动机构驱动运动；所述穿刺针引导机构包括驱动组件和夹持组件，所述驱动组件驱动所述夹持组件夹紧与松开；所述供料机构设置在所述安装底座的一端，并通过所述推针将所述供料机构内的粒子推出；所述安装底座上设有外部机械接口，所述外部机械接口用于连接外部驱动件，控制所述粒子植入器的整体移动。

其中，所述第二驱动机构包括第二驱动件和第二驱动杆，所述第二驱动杆与所述穿刺针引导机构安装座连接，所述第二驱动件的驱动带动所述穿刺针引导机构的运动；所述驱动组件包括第三驱动件、导向件和牵引件，所述第三驱动件、夹持组件、牵引件设置在所述导向件上；所述供料机构上还设有导向件压块，所述导向件压块用于限制所述导向件的径向移动。

为了完成对穿刺针穿刺动作方位的限定或解除，所述供料机构上设有推杆，所述推杆设置在所述供料机构的一侧，所述推杆在所述供料机构上轴向移动，所述推杆的一端设有推杆座，所述推杆的另一端设有限位块，所述限位块上设有穿刺针槽。

为了实现一个驱动机构控制推针和推杆的目的，所述第一驱动机构包括第一驱动件、第一驱动杆、第一离合件和第二离合件，所述第一离合件和第二离合件设置在所述第一驱动杆上，所述第一驱动杆带动所述第一离合件和第二离合件的运动，所述第一离合件上设有第一离合杆，所述第二离合件上设有第二离合杆，所述第一离合杆用于与所述推针安装座对接，所述第二离合杆用于与所述推杆座对接，当第一离合杆与所述推针安装座为对接状态时，所述第二离合杆与所述推杆座为分离状态，所述第一驱动件带动所述推针运动；当第二离合杆与所述推杆座为对接状态时，所述第一离合杆与所述推针安装座为分离状态，所述第一驱动件带动所述推杆运动。

在粒子植入器运动时，推针和推杆会因为重力作用而移动，故在所述安装底座在推针安装座运动的路径上设有推针滞留槽，所述推针安装座上设有第一离合杆对接件，所述第一离合杆对接件用于与所述第一离合杆的对接，当所述第一离合杆对接件与所述第一离合杆分离时，所述第一离合杆对接件与所述推针滞留槽配合，完成对推针的固定；当所述第一离合杆对接件与所述第一离合杆对接时，所述第一离合杆对接件与所述推针滞留槽分离，所述第一驱动件带动所述推针运动。

所述安装底座在推杆座运动的路径上设有推杆滞留槽，所述推杆座上设有第二离合杆对接件，所述第二离合杆对接件用于与所述第二离合杆的对接，当所述第二离合杆对接件与所述第二离合杆分离时，所述第二离合杆对接件与所述推杆滞留槽配合，完成对推杆的固定；当所述第二离合杆对接件与所述第二离合杆对接时，所述第二离合杆对接件与所述推杆滞留槽分离，所述第一驱动件带动所述推杆运动。

本实用新型还提供一种水平粒子弹匣的布置方式，具体的，所述供料机构包括供料座、粒子弹匣、换向器、运动组件、换向杆，所述粒子弹匣、换向器、运动组件、换向杆设置在所述供料座上，所述粒子弹匣设置在所述供料机构的一侧，所述安装底座在粒子弹匣的同一侧上设有粒子弹匣固定座。

所述推杆、粒子弹匣及粒子弹匣固定座设置在靠近第二轨道的一侧，所述换向杆包括第一端以及与之相对的第二端；所述第一轨道上设有换向杆安装座，所述换向杆的第一端设置在所述供料座上，所述换向杆的第二端与换向杆安装座连接；所述换向杆上设有第一弹性件，所述第一弹性件一端抵接在所述供料机构上，另一端抵接在所述换向杆的第一端；当所述推针安装座向远离供料机构的方向运动时，所述推针安装座与所述换向杆安装座抵接。

为了进一步增加第一弹性件带来的回弹力度，所述第一轨道上设有一固定端，所述换向杆安装座设置在所述固定端和推针安装座之间，所述固定端与所述换向杆安装座之间设有第二弹性件。

本实用新型具有以下有益效果如下：

本实用新型的自动粒子植入器可以代替医生进行粒子植入的操作，解决医生在手术过程中会出现植入偏差，进行放射性粒子植入时，会受到放射性粒子电离辐射的问题；同时本实用新型的粒子植入器仅设置了三个驱动件和两个离合件，使得电器件占用粒子植入器的空间较小，减小了粒子植入器的体积，因电器件较少，故可以对粒子植入器的大部分进行消毒。

下文将结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例，附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分，本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是本实用新型的俯视图；

图4是本实用新型的后视图；

图5是穿刺针引导机构的示意图，其中牵引件613部分为剖视；

图6是本实用新型离合电机的示意图1，图示是离合件23、24 均未与推针安装座和推杆座对接时离合杆231、241的状态；

图7本实用新型离合电机的示意图2，图示是离合件23与推针安装座对接时离合杆231的状态，以及离合件24未与推杆座对接时离合杆241的状态；

图8是本实用新型示出安装底座、推针安装座、推杆以及第一驱动机构的示意图，第一、第二离合件未与推针、第二离合杆对接件对接时的俯视图；

图9、10是本实用新型第一离合杆对接件的示意图；

图11是本实用新型第二离合杆对接件的示意图；

图12是粒子植入器穿刺针的过程原理示意图；

图13是粒子植入器植入粒子的过程原理示意图；

图14-16是本实用新型示出安装底座、推针安装座、推杆以及第一驱动机构的示意图，

图14是图8的主视图；

图15是第一离合件与第一离合杆对接件对接，第二离合件与第二离合杆对接件分离的俯视图；

图16是图15的主视图；

图17是现有技术粒子弹匣的布置原理图；

图18是本实用新型粒子弹匣布置的原理图；

图19是本实用新型仅示出供料机构、推针、穿刺针的示意图；

图20是图19的后视图；

图21是图19的原理示意图，该原理示意图中还显示了推针安装座与换向杆安装座；

图22是本实用新型第二齿条的原理示意图；

图23是本实用新型的主视图，该状态下，弹性件112、521均处于原始状态；

图24是图23的局部放大图；

图25是本实用新型的主视图，该状态下，弹性件112、521均处于压缩状态；

图26是图25的局部放大图；

图27、28是完成供料的过程示意图；

图29、30是图27、28对应的后视图的过程示意图；

图31、32是图27、28对应的原理过程示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”、“前”、“后”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1-4所示，是本实用新型自动放射性粒子植入器的示意图，包括安装底座1、第一驱动机构2、第二驱动机构3、推针4、供料机构5和穿刺针引导机构6。

安装底座1并排设有第一轨道11和第二轨道12，第一轨道11 上设有推针安装座7，第二轨道12上设有穿刺针引导机构安装座8，推针4、穿刺针引导机构6分别设置在推针安装座7和穿刺针引导机构安装座8上，所述推针4、穿刺针引导机构6通过第一、第二驱动机构2、3驱动运动；

穿刺针引导机构6包括驱动组件61和夹持组件62，驱动组件61 驱动夹持组件62的开合，完成对穿刺针穿刺动作方位的限定或解除。

供料机构5设置在安装底座1的一端，供料机构5用于提供粒子，供料机构5中的粒子通过推针4推出；

安装底座1上还设有外部机械接口9，外部机械接口9用于连接外部驱动部件，例如机械臂、直线运动模组、多自由度运动平台，通过外部机械部件控制，粒子植入器可在一定的空间内做整体运动。

供料机构5上设有推杆10，推杆10设置在供料机构5的一侧，推杆10可在供料机构5上做轴向移动，推杆10的一端设有推杆座 101，推杆10的另一端设有限位块102。限位块102上设有穿刺针槽 103，穿刺针13与穿刺针槽103配合时，穿刺针13的针座位于供料机构5与限位块102之间，推杆10在第一驱动机构2带动下运动，供料机构5由外部驱动部件带动下运动，两者的相对运动可完成对穿刺针的轴向固定。

具体的，穿刺针13与穿刺针槽103配合方式如下：如图1所示，穿刺针13包括针座和针体，针座可拆卸的固定在供料机构5上，针座在供料机构5和限位块102之间，针体卡合在穿刺针槽103，穿刺针与安装底座轴向平行。

如图1、4所示，第二驱动机构3包括驱动件31和驱动杆32，驱动杆32与穿刺针引导机构安装座8连接，通过驱动件31的驱动带动所述穿刺针引导机构安装座8的运动，继而带动穿刺针引导机构6 的运动。

如图5所示，驱动组件61包括驱动件611、导向件612和牵引件613，驱动件611、夹持组件62、牵引件613设置在导向件612上，其中牵引件613优选的设置在导向件612内；如图1所示，为了防止导向件612因过长导致的径向偏移，供料机构5上设有导向件压块 57，导向件压块57用于限制导向件612的径向移动。

为了实现一个驱动机构控制两个组件(推针4和推杆10)，第一驱动机构2包括第一驱动件21、第一驱动杆22、第一离合件23和第二离合件24，第一离合件23和第二离合件24设置在所述第一驱动杆22上，第一驱动杆22带动所述第一离合件23和第二离合件24 的运动。

如图6、7所示，第一离合件23上设有第一离合杆231，第二离合件24上设有第二离合杆241，第一离合杆231用于与所述推针安装座7对接，第二离合杆241用于与所述推杆座101对接。

当第一离合杆231与推针安装座7为对接状态时，第二离合杆 241与所述推杆座101为分离状态，第一驱动件21带动推针4运动；当第二离合杆241与推杆座101为对接状态时，第一离合杆231与推针安装座7为分离状态，第一驱动件21带动推杆10运动。以第一离合杆231与推针安装座7为对接状态为例，具体的说，有两种情况，第一种情况为初始状态，第一、二离合杆231、241均未与推针安装座7和推杆座101连接，然后第二驱动机构3驱动第一、二离合件 23、24的运动，移动到推针安装座7的对接位置后，第一离合杆231 与推针安装座7对接；第二种情况为第二离合杆241与推杆座101 为对接状态，然后第二离合杆241先与推杆座101分离，然后第二驱动机构3驱动第一、二离合件23、24运动，移动到推针安装座7的对接位置后，第一离合件23再与推针安装座7对接。第二离合杆241 与推杆座101为对接状态的动作也存在两种上述类似情况，此处不再赘述。上述设置通过一个直线驱动件完成对推针4和推杆10的运动，减少了粒子植入器的空间体积。

如图8-11所示，为了防止推针和推杆在未被第一驱动件21驱动时，推针4和推杆10会因粒子植入器的移动受到重力作用而移动，安装底座1在推针安装座7运动的路径上设有若干个推针滞留槽41 (图8中设有3个推针滞留槽)，推针安装座上7设有第一离合杆对接件71，第一离合杆对接件71用于与第一离合杆231的对接。安装底座1在推杆座101运动的路径上设有若干推杆滞留槽104(图8中设有2个推杆滞留槽)，推杆座101上设有第二离合杆对接件105，第二离合杆对接件105用于与第二离合杆241的对接。

当第一离合杆对接件105与所述第一离合杆231分离时，第一离合杆对接件105与所述推针滞留槽41配合，完成对推针的固定；当第一离合杆对接件105与第一离合杆231对接时，第一离合杆对接件 105与所述推针滞留槽41分离，第一驱动件21带动所述推针4运动。

当第二离合杆对接件105与第二离合杆241分离时，第二离合杆对接件105与推杆滞留槽104配合，完成对推杆的固定；当第二离合杆对接件105与第二离合杆241对接时，第二离合杆对接件105与推杆滞留槽104分离，第一驱动件21带动所述推杆运动。

具体的，如图9、10所示，第一离合杆对接件71包括弹性件711、弹性件阻挡座712、弹性件固定座713和第一对接座714，第一对接座714套设在弹性固定座713中，弹性件711一端与弹性阻挡座712 抵接，一端与第一对接座714抵接；如图14所示，当第一对接座714 受力时(即第一离合杆231与推针安装座7的第一离合杆对接件71 对接时)，因弹性件阻挡座712的存在，弹性件711会被压缩，当力被撤销，弹性件711回弹，回到初始位置。同样的，如图11所示，第二离合杆对接件105也包括弹性件1051、弹性件阻挡座1052、弹性件固定座1053、第二对接座1054，其零件排布方式与推针对接件第一离合杆对接件一致，仅是因所处位置不同，为了更好适应零件排布，对第二离合杆对接件的形状做了适应性修改，此处不做赘述。

为了更加详尽的说明粒子植入器的运行状态，以下对粒子植入器的运动步骤作详细叙述。其中，自动粒子植入器包括穿刺阶段和粒子植入阶段，在穿刺和植入过程中会进行推杆或推针的滞留动作。

自动粒子植入器在粒子植入手术的穿刺阶段有两种运行模式，为了方便叙述，定义粒子植入器前后方位：如图2所示，靠近第二驱动件3的一端为粒子植入器的后方位，靠近供料机构5的一端为粒子植入器的前方位。

第一种运行模式下穿刺流程如下：

步骤S11：在第二驱动机构3的带动下，穿刺针引导机构6向靠近第二驱动机构3的方向运动到后极限位置。

上述动作保证粒子植入器机身处于较短的状态，避免了在移动过程中发生碰撞的风险。

步骤S12：通过控制系统的控制，粒子植入器通过外部驱动部件的控制到达规划位姿。

步骤S13：第二驱动机构3驱动穿刺针引导机构6向远离第二驱动机构3的方向运动到前极限位置。

此时，因为粒子植入器已经达到指定规划位姿，故当穿刺针引导机构6运动到前极限位置后，穿刺针引导机构6的前端恰好抵住患者的皮肤。

步骤S14：夹持组件62通过驱动组件61驱动夹持组件62的闭合完成对穿刺针穿刺动作方位的限定。

其中，步骤S14可在步骤S11-13之前完成，在完成S11-S14后，就完成了穿刺针的定位。

步骤S15：医生在夹持组件的辅助下沿预定的穿刺点及方向将穿刺针推入人体的指定深度，完成第一个穿刺针的定位及穿刺。

步骤S16：夹持组件62通过驱动组件61驱动夹持组件62打开解除穿刺针动作方位的限定，外部驱动部件带动粒子植入器从一侧撤离穿刺针，完成一次穿刺针的定位及穿刺。

步骤S17：粒子植入器通过外部驱动部件的驱动移动到下一个穿刺点，并重复步骤S14～S16，直至完成所有穿刺针的定位及穿刺。

在执行步骤S17时，第二驱动机构3可以不需要再驱动穿刺针引导机构6的运动至后极限位置，仅通过外部驱动部件的控制到达下一个定位穿刺点，因为每个穿刺点间隔距离短，小距离的移动碰撞风险低。

第二种运行模式穿刺流程如下：

步骤S21：在第二驱动机构3的带动下，穿刺针引导机构6向靠近第二驱动机构3的方向运动到后极限位置。

步骤S22：第一驱动机构2驱动推杆10向粒子植入器的后端运动，完成对穿刺针的轴向固定。

或者，第一驱动机构2驱动推杆10向粒子植入器的后端运动，粒子植入器由外部驱动部件9带动，与第一驱动机构2带动的运动方向相反，推杆10与粒子植入器作相对运动，完成对穿刺针的轴向固定。

在此之前，穿刺针13已与穿刺针槽103配合，穿刺针13的针座位于供料机构5与限位块102之间。

步骤S23：夹持组件62通过驱动组件61驱动夹持组件62的闭合完成对穿刺动作方位的限定。

步骤S24：通过控制系统的控制，粒子植入器通过外部驱动部件的控制到达规划位姿。

步骤S25：第二驱动机构3驱动穿刺针引导机构6向远离第二驱动机构3的方向运动到前极限位置，完成一次穿刺点的定位。

此时，因为粒子植入器已经达到指定规划位姿，故当穿刺针引导机构6运动到前极限位置后，穿刺针引导机构6的前端恰好抵住患者的皮肤，且穿刺针被夹持限制住穿刺方位。

步骤S26：外部驱动部件沿预定的穿刺点及方向将穿刺针推入人体的指定深度。

因粒子植入器完成了对穿刺针的穿刺动作方位的限定(径向固定) 和轴向固定，故可以将穿刺针推入人体。具体方法如图12所示，其中，A代表人体的皮肤表面，B代表人体组织。

图12所示的是穿刺针插入人体组织的过程原理图，控制器控制外部驱动部件驱动粒子植入器整体以V1的速度向靠近人体组织的方向移动一段距离，同时穿刺针引导机构6相对于粒子植入器的整体以 V2的速度向远离人体组织的方向移动一段距离，其中|V1|＝|V2|，使得穿刺针13向体内移动一定的距离，在向体内运动的过程中，保证了穿刺针引导机构6的前端始终抵住患者的皮肤。

步骤S27：驱动组件61控制夹持组件62解除对穿刺针的穿刺动作方位的限定，外部驱动部件带动粒子植入器从一侧撤离穿刺针，完成一次穿刺针的定位及穿刺。

步骤S28：粒子植入器通过外部驱动部件的驱动移动到下一个穿刺点，并重复步骤S21～S27，直至完成所有穿刺针的定位及穿刺。

粒子植入器完成了对患者的定位及穿刺后，进入粒子植入阶段。

自动粒子植入器粒子植入阶段流程如下：

步骤S31：粒子植入器对接穿刺针。

对接穿刺针动作前，推杆10和穿刺针引导机构6均处于后极限位置，具体过程如下：

S311：外部驱动部件驱动粒子植入器到达对应穿刺针13的对接位姿，其中，对接位姿由控制系统计算得到，对接位姿平行于穿刺针的轴向且位于穿刺针一侧。

S312：第一驱动机构2驱动推杆10运动到前极限位置，夹持组件62通过驱动组件61驱动夹持组件62张开。

S313：外部驱动部件驱动粒子植入器运动，使穿刺针13与穿刺针槽103配合,穿刺针13的针座位于供料机构5与限位块102之间。

S314：推杆10在第一驱动机构2带动下以V11速度沿穿刺针轴向往推杆10后极限位置运动，供料机构5由外部驱动部件带动下以 V12速度往推杆运动反方向运动，两者的相对运动可完成对穿刺针的轴向固定，V11与V12相互配合使穿刺针被轴向固定在粒子植入器上的过程中不会发生位移。

S315：第二驱动机构3驱动穿刺针引导机构6向远离第二驱动机构3的方向运动，使得穿刺针引导机构6的前端抵住皮肤，其中，穿刺针引导机构6的运动距离由控制系统计算所得。

步骤S32：进行一颗粒子的植入，初始状态推针位于后极限位置。

如图13所示，具体植入过程如下：

S321：如I所示，控制系统控制推针4向前将粒子从粒子供料机构中推出进入到穿刺针13中，并继续推动粒子到达穿刺针13的针尖。

S322：外部控制系统控制外部驱动部件驱动粒子植入器整体移动带动穿刺针13以速度V1’向撤离人体组织B的方向运动，与此同时，推针4、穿刺针引导机构6以速度V2’向靠近人体组织的方向移动，直至粒子被完全推入人体组织中。

II和III过程中，|V1’|＝|V2’|，使得穿刺针13向体外移动一定距离的同时，穿刺针引导机构6的前端始终抵住患者的皮肤，推针4始终顶住粒子。

S323：推针4在第一驱动机构的驱动下运动到后极限位置。

推针4运动到后极限位置是为了让粒子弹匣完成上料，对下一颗粒子的植入做准备，具体上料原理见本文对粒子弹匣运动部分的叙述。

步骤S321～S322目的是让推针4将粒子从穿刺针中露出留在的指定位置，图13的I-III植入过程可以保证粒子从穿刺针中到组织中的这一过程粒子不受组织的阻力影响从而提高粒子的植入精度。

步骤S33：根据设定的粒子位置及粒子间距，控制器控制外部驱动部件驱动粒子植入器整体向后移动一段距离留出粒子间距。

步骤S34：重复步骤S32～S33，直至完成该根穿刺针指定粒子数量的植入。

步骤S35：当完成一根穿刺针的粒子植入，控制器控制外部驱动部件驱动粒子植入器整体向后移动，穿刺针引导机构相对于粒子植入器的整体向前移动，将穿刺针拔出体外。

或者，控制系统控制驱动组件61控制夹持组件62解除对穿刺针的穿刺动作方位的限定，外部驱动部件带动粒子植入器从一侧撤离穿刺针。

步骤S37：粒子植入器会再次对接其他穿刺针进行粒子植入，重复步骤S31-S35，直至完成所有穿刺针粒子的植入。

自动粒子植入器在粒子植入手术中，会进行推针与推杆的滞留的动作，推针与推杆的滞留具体运动步骤如下：

以下步骤以第一离合杆对接推针安装座为例，其中，第一、二离合杆处于未与推针安装座和推杆安装座连接的状态，如图8、14-16 所示。

S41：如图8、14所示，第一对接座714与其推针滞留槽41配合，第二对接座1054与推杆滞留槽104配合。

S42：如图15、16所示，离合杆231与第一对接座714对接，弹性件711一端受力，使得弹性件711被压缩，驱动件21带动第一对接座714的运动继而带动推针安装座7的运动。

S43：第一离合杆231与推针安装座7完成相关动作(如植入粒子操作)。

S44：完成相关动作后，到达任一推针滞留槽41的位置，推针安装座7与第一离合杆对接件71的第一对接座714分离，此时，第一离合杆231对弹性件711的力撤销，弹性件711回弹至第一位置，完成对推针的固定滞留。

同样的，推杆滞留槽104、第二离合杆对接件105和第二离合杆 241配合方式与推针滞留槽41、第一离合杆对接件71和第一离合杆 231一致，此处不做赘述。在本文中，进行对接时初始状态有三种，一是第一离合杆对接件71与第一离合杆231为对接状态，第二离合杆对接件105与第二离合杆241为分离状态；二是第一离合杆对接件 71与第一离合杆231为分离状态，第二离合杆对接件105与第二离合杆241为对接状态；三是第一离合杆对接件71与第一离合杆231 为分离状态，第二离合杆对接件105与第二离合杆241也为分离状态。

如图17所示，是现有技术中的粒子弹匣布置方式的原理图，粒子弹匣54与穿刺针13垂直布置，故推针4可以直接进入粒子弹匣的粒子通道542中，进而将粒子推出，然后推针退到原始位置，完成粒子弹匣的上料，再进行下一次的粒子推出。本实用新型也可采用该种方式布置粒子弹匣。

本实用新型为了进一步的减小粒子植入器的体积，粒子弹匣54 布置在穿刺针13的同一水平面上，优选的，如图18所示，将粒子弹匣54与穿刺针13水平布置，推针4通过换向器51将粒子弹匣的粒子推出。具体实现方式如下：

如图19-21所示，供料机构5包括换向器51、换向杆52和运动组件53、粒子弹匣54和供料座56，换向器51、换向杆52和运动组件53、粒子弹匣54设置在供料座56上，所述供料座上开有轨道512，滑动销511设置在轨道512上，换向器51通过滑动销511连接在所述运动组件53上，运功组件53通过带动滑动销511，所述运动组件 53带动换向器51的运动；换向杆52与运动组件53连接，换向杆52 带动运动组件53的运动，如图3所示，粒子弹匣54设置在所述供料机构5的一侧，安装底座1在粒子弹匣54的同一侧上设有粒子弹匣固定座55。

如图19-21所示，运动组件53包括第一齿条531、第二齿条532 和齿轮533，第一齿条531具备若干数目的齿，用于与齿轮533进行啮合，第一齿条531上设有粒子顶件534，粒子顶件534用于顶出粒子弹匣54中的粒子。第二齿条532具有与齿轮533啮合的齿以及滑动槽5321，滑动槽5321用来与换向器51上的滑动销511配合，使换向器51在供料座56的轨道512内进行运动，轨道512为滑动销 511实际发生偏移的轨道路线；如图22所示，滑动槽5321可以分成连续的两段，一段是长度为s1的静止段，换向器的滑动销511位于该段滑动时处于静止状态，一段是长度为s2的动态段，换向器的滑动销511进入该段后会产生偏移，从而带动换向器51产生转动。为了使齿轮533与第一、第二齿条531、齿条532啮合，齿轮533与第一齿条531、第二齿条532具备相同的模数和压力角，满足啮合条件。

运动组件53的运动是通过换向杆52带动的，故换向杆52需要一个驱动件带动，本实用新型为了减小零件的数目，达到减小粒子植入器体积的目的，通过驱动机构2实现换向杆52以及推针4的运动。

如图3所示，推杆10、粒子弹匣54及粒子弹匣固定座55设置在靠近第二轨道12的一侧，换向杆52设置在安装底座1上，并与推针4设置在安装底座1的同一侧；换向杆52上设有弹性件521，弹性件521一端抵接在供料机构5上，另一端抵接在换向杆52的一端。

如图23-26，第一轨道11上设有换向杆安装座522，推针安装座 7向远离供料机构5的方向运动时，推针安装座7会与换向杆安装座 522抵接，带动换向杆52向远离供料机构5的方向运动，此时换向杆上的弹性件521被压缩；当推针4向靠近供料机构5的方向运动时，推针安装座7与换向杆安装座522分离，弹性件521回弹，带动换向杆52向靠近供料机构5的方向运动。

为了进一步增加回弹的力度，第一轨道11上设有固定端111，换向杆安装座522设置在固定端111和推针安装座7之间，固定端 111与换向杆安装座522之间设有弹性件112。

当推针4向远离供料机构5的方向运动时，弹性件112会被压缩；当推针4向靠近供料机构5的方向运动时，弹性件521与弹性件112 一起回弹，完成换向杆52向靠近供料机构5的方向运动。

图31、32中的A～H状态分别对应图27、28，图29、30的A～H 状态分别对应图27、28，图31、32相比于图27～30，图31、32还多示出推针安装座和换向杆安装座。为了便于理解换向器的运动，如图 31、32所示，是本实用新型运动组件带动换向器运动的过程原理图。

A状态：粒子顶件534将一颗粒子推入换向器51的粒子通道513 中，此时，推针安装座7与换向杆安装座522抵接，因为弹性件521 的存在，推针安装座7向靠近穿刺针13的方向运动时，换向杆52会带动第二齿条532运动向靠近穿刺针13的方向运动，此为动作a；

B状态：在此运动过程中，第二齿条532与齿轮533啮合转动，第二齿条的运动为动作b，转动的齿轮533驱动第一齿条531向上运动，产生动作c，在动作a前段，由于换向器51的滑动销511处于第二齿条532的滑动槽5321的静止段，此时换向器51不发生旋转，方便粒子顶件534退出换向器51，粒子顶件534退出换向器51后，动作a继续进行，此时换向器51的滑动销511进入第二齿条532的滑动槽5321的动态段，换向器51开始发生旋转，此为动作d。粒子顶件534退出粒子弹匣54后，在粒子驱动部件541的作用下新的粒子被推入粒子弹匣的粒子通道542内，为下一次的粒子上料做好准备。

C状态：第二齿条532在换向杆52的作用下执行动作a，直到滑动销511到达滑动槽5321的动态段的尽头，第二齿条532、第一齿条531以及换向器51全部停止运动。可以看到C中换向器51的粒子通道512处于水平状态，完成了粒子从竖直到水平的旋转动作。

D状态：由于弹性件521回弹完成，推针安装座4向靠近穿刺针方向运动时，换向杆安装座522不再向靠近穿刺针方向运动，推针安装座7上的推针4在驱动件21的驱动下继续执行动作a，向靠近穿刺针的方向运动的推针4进入换向器51，将粒子从换向器51的粒子通道513中推出进入穿刺针中，如图27、29、31所示，推针4推动穿刺针13中的粒子，当粒子被完全推出穿刺针后，动作a终止。

E、F状态：当一颗粒子被推出后，推针4向远离穿刺针的方向运动，执行动作e，如图28、30、32所示，从E到H的过程可以粗略地理解为A到D的动作的反向过程。

G状态：待推针4退到相应位置后，第二齿条532向远离穿刺针的方向运动，即为运动f，第二齿条532的运动同时带动了齿轮533 和第一齿条531，产生了运动g，同时因为滑动销511还处于第二齿条532的滑动槽5321的动态段，所以此时换向器51也会产生旋转运动h，随着运动f的继续，换向器51从水平状态转动90°成为竖直状态，然后滑动销511进入滑动槽5321的静止段，换向器51的运动停止，动作h结束。

H状态：第一齿条531的运动g还在继续，第一齿条531带动粒子顶件534将粒子弹匣54中的粒子再次推进换向器51，完成了一次粒子上料，如图28、30、32所示，此时H的状态和A一致，完成一次循环周期。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种自动粒子植入器，其特征在于，所述粒子植入器包括安装底座、推针、第一驱动机构、第二驱动机构、供料机构和穿刺针引导机构，

所述安装底座并排设有第一轨道和第二轨道，所述第一轨道上设有推针安装座，所述第二轨道上设有穿刺针引导机构安装座，所述推针、穿刺针引导机构分别设置在所述推针安装座和所述穿刺针引导机构安装座上，所述推针、穿刺针引导机构通过所述第一、第二驱动机构驱动运动；

所述穿刺针引导机构包括驱动组件和夹持组件，所述驱动组件驱动所述夹持组件夹紧与松开；

所述供料机构设置在所述安装底座的一端，并通过所述推针将所述供料机构内的粒子推出；

所述安装底座上设有外部机械接口，所述外部机械接口用于连接外部驱动件，控制所述粒子植入器的整体移动。

2.根据权利要求1所述的自动粒子植入器，其特征在于，所述第二驱动机构包括第二驱动件和第二驱动杆，所述第二驱动杆与所述穿刺针引导机构安装座连接，所述第二驱动件的驱动带动所述穿刺针引导机构的运动。

3.根据权利要求1所述的自动粒子植入器，其特征在于，所述驱动组件包括第三驱动件、导向件和牵引件，所述第三驱动件、夹持组件、牵引件设置在所述导向件上；

所述供料机构上设有导向件压块，所述导向件压块用于限制所述导向件的径向移动。

4.根据权利要求1所述的一种自动粒子植入器，其特征在于，所述供料机构上设有推杆，所述推杆设置在所述供料机构的一侧，所述推杆在所述供料机构上轴向移动，所述推杆的一端设有推杆座，所述推杆的另一端设有限位块，所述限位块上设有穿刺针槽。

5.根据权利要求4所述的一种自动粒子植入器，其特征在于，所述第一驱动机构包括第一驱动件、第一驱动杆、第一离合件和第二离合件，所述第一离合件和第二离合件设置在所述第一驱动杆上，所述第一驱动杆带动所述第一离合件和第二离合件的运动，

所述第一离合件上设有第一离合杆，所述第二离合件上设有第二离合杆，所述第一离合杆用于与所述推针安装座对接，所述第二离合杆用于与所述推杆座对接，

当第一离合杆与所述推针安装座为对接状态时，所述第二离合杆与所述推杆座为分离状态，所述第一驱动件带动所述推针运动；

当第二离合杆与所述推杆座为对接状态时，所述第一离合杆与所述推针安装座为分离状态，所述第一驱动件带动所述推杆运动。

6.根据权利要求5所述的一种自动粒子植入器，其特征在于，所述安装底座在推针安装座运动的路径上设有推针滞留槽，所述推针安装座上设有第一离合杆对接件，所述第一离合杆对接件用于与所述第一离合杆的对接，

当所述第一离合杆对接件与所述第一离合杆分离时，所述第一离合杆对接件与所述推针滞留槽配合，完成对推针的固定；

当所述第一离合杆对接件与所述第一离合杆对接时，所述第一离合杆对接件与所述推针滞留槽分离，所述第一驱动件带动所述推针运动。

7.根据权利要求5所述的一种自动粒子植入器，其特征在于，所述安装底座在推杆座运动的路径上设有推杆滞留槽，所述推杆座上设有第二离合杆对接件，所述第二离合杆对接件用于与所述第二离合杆的对接，

当所述第二离合杆对接件与所述第二离合杆分离时，所述第二离合杆对接件与所述推杆滞留槽配合，完成对推杆的固定；

当所述第二离合杆对接件与所述第二离合杆对接时，所述第二离合杆对接件与所述推杆滞留槽分离，所述第一驱动件带动所述推杆运动。

8.根据权利要求4所述的一种自动粒子植入器，其特征在于，所述供料机构包括供料座、粒子弹匣、换向器、运动组件、换向杆，

所述粒子弹匣、换向器、运动组件、换向杆设置在所述供料座上，

所述粒子弹匣设置在所述供料机构的一侧，所述安装底座在粒子弹匣的同一侧上设有粒子弹匣固定座。

9.根据权利要求8所述的一种自动粒子植入器，其特征在于，所述推杆、粒子弹匣及粒子弹匣固定座设置在靠近第二轨道的一侧，

所述换向杆包括第一端以及与之相对的第二端；

所述第一轨道上设有换向杆安装座，所述换向杆的第一端设置在所述供料座上，所述换向杆的第二端与换向杆安装座连接；

所述换向杆上设有第一弹性件，所述第一弹性件一端抵接在所述供料机构上，另一端抵接在所述换向杆的第一端；

当所述推针安装座向远离供料机构的方向运动时，所述推针安装座与所述换向杆安装座抵接。

10.根据权利要求9所述的一种自动粒子植入器，其特征在于，所述第一轨道上设有一固定端，所述换向杆安装座设置在所述固定端和推针安装座之间，所述固定端与所述换向杆安装座之间设有第二弹性件。

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