CN119818818A - 一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统及其使用方法，包括：输送导管：包括内管和外管，外管外套于内管，内管前端连接插入目标对象的穿刺针，外管前端与目标对象相抵或连接；植入机构：将放射源沿着输送导管和穿刺针的中空通道输送至预设位置；拔针机构：设有一个拔针驱动位置，通过手动将不同的输送导管或随管拔针驱动头安装到该拔针驱动位置来对不同的穿刺针进行拔针，从而实现手动切换拔针通道；拔针机构还包括有拔针驱动机构，所述内管和外管在拔针驱动机构的作用下能够相对运动，以使穿刺针向远离目标对象的方向运动，并将穿刺针从目标对象中拔出。

Description

一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统及其使用 方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其是一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统及其使用方法。

背景技术

放射性粒子植入手术是通过穿刺的方式，将具有很多个具有放射性的粒子直接植入到肿瘤内做一个局部的放疗，这种手术适应症很广，包括肺癌、肝癌、乳腺癌、前列腺癌等，而且其创口小、出血少，手术并发症相对较少，但却可以有效的抑制肿瘤的生长。

这种手术的基本流程是，首先拍摄术前CT，并在TPS系统中确定穿刺路径与粒子布置方案，之后根据规划，将很多根穿刺针插到肿瘤内。这个过程可以借助穿刺引导模板完成，从而保证各个针之间的间距和方向与术前规划保持一致。在通过CT确认所有穿刺针均到达目标位置之后，医生再通过穿刺针建立的通道，将多个粒子按术前规划推入到肿瘤内部，完成手术。

但目前这种手术时间较长，而且医生在植入过程中需与粒子近距离接触，受到极大的辐射伤害，这极大地限制了这类手术的应用与推广。因此，放射源植入机器人系统应运而生，例如中国专利CN201910714054.7所提出的粒子植入手术机器人，该机器人系统在机器人的末端安装自动粒子植入枪，可以高精度地完成穿刺与粒子植入。

但是该粒子植入枪与穿刺针在手术过程中始终刚性相连，很容易划伤患者，而且粒子植入是在穿刺完成之后立刻进行的，这改变了传统手工手术的流程，使拍摄CT验证需要在每次穿刺之后立刻进行，这极大地增加了患者拍摄CT的数量，使其受到较大辐射。

发明内容

本发明的目的在于提供，以解决现有的技术缺陷和不能达到的技术要求。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，包括：

输送导管：包括内管和外管，外管外套于内管，内管前端连接插入目标对象的穿刺针，外管前端与目标对象相抵或连接；

植入机构：将放射源沿着输送导管和穿刺针的中空通道输送至预设位置；

拔针机构：设有一个拔针驱动位置，通过手动将不同的输送导管或随管拔针驱动头安装到该拔针驱动位置来对不同的穿刺针进行拔针，从而实现手动切换拔针通道；

拔针机构还包括有拔针驱动机构，所述内管和外管在拔针驱动机构的作用下能够相对运动，以使穿刺针向远离目标对象的方向运动，并将穿刺针从目标对象中拔出。

作为优选；当手动将不同的输送导管安装到拔针驱动位置时，外管前端与目标对象相抵或连接，所述拔针机构直接对外管或内管进行推拉驱动、卡紧驱动、摩擦驱动或啮合驱动，以实现对穿刺针的拔针。

作为优选；所述拔针机构采用推拉驱动方式时，包括伸缩顶杆，当输送导管与拔针驱动位置进行安装后，伸缩顶杆可从拔针驱动位置伸出并顶推外管，使所述外管能够相对内管向前运动，并将穿刺针从目标对象中拔出；

所述拔针机构采用摩擦驱动时，包括摩擦轮或摩擦带，所述摩擦轮或摩擦带设置在外管或内管外，驱动摩擦轮旋转或摩擦带运转，摩擦轮的外圆面或摩擦带挤压内管或外管，从而通过摩擦力驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针；

所述拔针机构采用啮合驱动时，包括齿条，齿条与内管或外管连接，通过齿轮或蜗杆旋转，带动齿条移动，齿条带动内管或外管移动，驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针；

所述拔针机构采用卡紧驱动时，采用夹紧机构将外管或内管夹紧，通过驱动夹紧机构移动，夹紧机构带动外管或内管移动，驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针。

作为优选；当手动将不同的随管拔针驱动头安装到拔针驱动位置时，所述拔针机构采用随管拔针组件，所述的随管拔针驱动头对随管拔针组件进行驱动，随管拔针组件的拔针组设置在内管或外管；

所述随管拔针组件的拔针组通过套管与拔针驱动机构的动力源连接，拔针驱动机构的动力源通过套管内的驱动丝、液体、气体来驱动随管拔针组件的拔针组进行拔针动作，所述拔针组通过推拉式驱动、卡紧式驱动、摩擦式驱动、啮合式驱动的驱动方式驱动内外管发生相对滑动。

作为优选；所述拔针组采用推拉式驱动，且通过驱动丝驱动时，包括拔针控制组件、拔针快速接头和驱动丝，所述拔针控制组件设有拔针孔，不同所述随管拔针驱动头可手动选择性地安装在拔针孔的一端，所述随管拔针驱动头包括握把和拔针驱动轴，所述握把通过拔针控制组件自动控制或手动控制，驱动拔针驱动轴远离握把的那一端在握把内往复滑动，所述拔针驱动轴与拔针机构之间通过驱动丝连接，驱动丝外套有套管，驱动丝与套管相对移动，通过拔针驱动轴往复移动，由驱动丝控制拔针组往复移动，拔针组直接对内管或外管的端面，或对设置在内管或外管上的台阶面或连接部上施加推力或拉力，从而驱动内管或外管做相对滑移运动，实现对穿刺针的拔出。

作为优选；所述的拔针机构包括手动拔针驱动机构或自动拔针驱动机构；

当所述的拔针机构为自动拔针驱动机构时，所述拔针机构设有拔针动力源。

作为优选；当所述的拔针机构为手动拔针驱动机构时，所述手动拔针驱动机构包括手动抵推部，操作人员手动推动手动抵推部沿着外管的轴线方向运动，或者操作人员手动拨动手轮转动，通过手轮带动摩擦轮或齿轮转动，摩擦轮或齿轮齿条机构间接带动手动抵推部沿着外管的轴线方向移动，手动抵推部的一端直接顶推外管的端面或外管的台阶面，从而驱动内外管之间发生相对位移，实现拔针动作。

作为优选；所述植入机构包括植入输出接口，推杆、推杆驱动机构和放射源供料机构，植入输出接口与输送导管对接，所述推杆驱动机构驱动推杆前后运动，推杆向前运动时将放射源供料机构设置在推杆前方的放射源推出，并将放射源通过植入输出接口推入输送导管，然后将放射源推出穿刺针，植入进生物体组织，所述放射源供料机构是粒子弹夹、粒子链供料机构、粒子排列供料机构的一种或组合，所述粒子排列供料机构是抓取式供料机构、槽口排列供料机构、V形槽排列供料机构、喇叭口排列供料机构、振动盘供料机构的一种或组合。

作为优选；所述内管和外管长度大于300mm，所述外管由柔性可弯折变形材质制成，材质采用塑料、橡胶、乳胶、硅胶中的一种或多种组合，所述内管由柔性可弯折变形材质制成，材质采用塑料、橡胶、乳胶、硅胶中的一种或多种组合，所述内管的内径为0.5-1.5mm，外径为1.5-5mm，所述外管的内径大于内管的外径，且外管采用透明材质；

或所述外管和/或内管采用可弯折定型的管道制成，以便于操作者将其弯折成不同形状以适应不同手术场景，具体的，所述可弯折定型的管道采用可弯折定型的金属制成，或所述可弯折定型的管道采用多腔道管，所述多腔道管包括用于递送放射源的主腔道与用于填充弯折丝的副腔道，所述弯折丝采用可弯折定型的金属制成。

一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将多根穿刺针按照规划好的进针路线插入目标对象位置处；

步骤二：将所有穿刺针尾部都分别连接上一根输送导管，或者穿刺针尾部始终连接有输送导管，再手动将其中一根输送导管安装到拔针驱动位置，或者各输送导管上均安装有拔针组，再手动将其中一根输送导管的随管拔针驱动头安装到拔针驱动位置；

步骤三：将这根输送导管与植入机构对接，植入机构的推杆驱动机构驱动推杆前后运动，推杆向前运动时将放射源供料机构设置在推杆前方的放射源推出，将放射源沿着输送导管一直推送到穿刺针的前端，此时在拔针机构的作用下向内管和/或外管施加作用力，使内管和外管发生相对运动，实现拔针动作，从而按照治疗需求调整放射源的植入深度；然后植入机构的推杆驱动机构驱动推杆复位；

步骤四：手动将该输送导管的内管从拔针驱动位置脱离，或手动取下拔针驱动位置的随管拔针驱动头，然后再切换到另外一根输送导管与穿刺针重复完成步骤二到步骤四，直到所有穿刺针已完成植入，即可完成手动切换拔针管道的半自动化的粒子植入。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、通过手动切换拔针通道和植入通道，可以让操作人员在远离放射源的地方完成所有操作，有效减少放射源对操作人员的辐射影响；

2、输送导管通过内外管设置，通过拔针机构驱动内外管发生相对运动，控制穿刺针拔出；

3、通过手动将不同的输送导管或随管拔针驱动头安装到该拔针驱动位置来对不同的穿刺针进行拔针，实现一个拔针机构将所有的穿刺针拔出，能够有效降低设备成本，且手动操作更加安全可靠。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1的拔针机构结构示意图；

图3为本发明实施例1的拔针控制盒结构爆炸图；

图4为本发明实施例1的拔针驱动轴侧面剖视图；

图5为本发明实施例2的结构示意图；

图6为本发明实施例3的结构示意图；

图7为本发明实施例3的内部结构示意图；

图8为本发明实施例3的拔芯机构结构示意图；

图9为本发明实施例3的拔芯机构侧面剖视图；

图10为本发明实施例3的粒子链输送装置结构示意图；

图11为本发明实施例3的穿刺针结构剖视图；

图12为本发明实施例4的结构示意图；

图13为本发明实施例4的侧面结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，包括：

输送导管：包括内管8111109和外管，外管外套于内管，内管前端连接插入目标对象的穿刺针，外管前端与目标对象相抵或连接；

植入机构(如本实施例的放射源植入装置8111102)：将放射源沿着输送导管和穿刺针的中空通道输送至预设位置；

拔针机构：设有一个拔针驱动位置，通过手动将不同的输送导管或随管拔针驱动头安装到该拔针驱动位置来对不同的穿刺针进行拔针，从而实现手动切换拔针通道；

拔针机构还包括有拔针驱动机构，所述内管和外管在拔针驱动机构的作用下能够相对运动，以使穿刺针向远离目标对象的方向运动，并将穿刺针从目标对象中拔出。

当手动将不同的输送导管安装到拔针驱动位置时，外管前端与目标对象相抵或连接，所述拔针机构直接对外管或内管进行推拉驱动、卡紧驱动、摩擦驱动或啮合驱动，以实现对穿刺针的拔针。

所述拔针机构采用推拉驱动方式时，包括伸缩顶杆，当输送导管与拔针驱动位置进行安装后，伸缩顶杆可从拔针驱动位置伸出并顶推外管，使所述外管能够相对内管向前运动，并将穿刺针从目标对象中拔出；

所述拔针机构采用摩擦驱动时，包括摩擦轮或摩擦带，所述摩擦轮或摩擦带设置在外管或内管外，驱动摩擦轮旋转或摩擦带运转，摩擦轮的外圆面或摩擦带挤压内管或外管，从而通过摩擦力驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针；

所述拔针机构采用啮合驱动时，包括齿条，齿条与内管或外管连接，通过齿轮或蜗杆旋转，带动齿条移动，齿条带动内管或外管移动，驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针；

所述拔针机构采用卡紧驱动时，采用夹紧机构将外管或内管夹紧，通过驱动夹紧机构移动，夹紧机构带动外管或内管移动，驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针。

当手动将不同的随管拔针驱动头安装到拔针驱动位置时，所述拔针机构采用随管拔针组件，所述的随管拔针驱动头对随管拔针组件进行驱动，随管拔针组件的拔针组设置在内管或外管；

所述随管拔针组件的拔针组通过套管与拔针驱动机构的动力源连接，拔针驱动机构的动力源通过套管内的驱动丝、液体、气体来驱动随管拔针组件的拔针组进行拔针动作，所述拔针组通过推拉式驱动、卡紧式驱动、摩擦式驱动、啮合式驱动的驱动方式驱动内外管发生相对滑动。

所述拔针组采用推拉式驱动，且通过驱动丝驱动时，包括拔针控制组件、拔针快速接头和驱动丝，所述拔针控制组件设有拔针孔，不同所述随管拔针驱动头可手动选择性地安装在拔针孔的一端，所述随管拔针驱动头包括握把和拔针驱动轴，所述握把通过拔针控制组件自动控制或手动控制，驱动拔针驱动轴远离握把的那一端在握把内往复滑动，所述拔针驱动轴与拔针机构之间通过驱动丝连接，驱动丝外套有套管，驱动丝与套管相对移动，通过拔针驱动轴往复移动，由驱动丝控制拔针组往复移动，拔针组直接对内管或外管的端面，或对设置在内管或外管上的台阶面或连接部上施加推力或拉力，从而驱动内管或外管做相对滑移运动，实现对穿刺针的拔出。

所述的拔针机构包括手动拔针驱动机构或自动拔针驱动机构；

当所述的拔针机构为自动拔针驱动机构时，所述拔针机构设有拔针动力源。

当所述的拔针机构为手动拔针驱动机构时，所述手动拔针驱动机构包括手动抵推部，操作人员手动推动手动抵推部沿着外管的轴线方向运动，或者操作人员手动拨动手轮转动，通过手轮带动摩擦轮或齿轮转动，摩擦轮或齿轮齿条机构间接带动手动抵推部沿着外管的轴线方向移动，手动抵推部的一端直接顶推外管的端面或外管的台阶面，从而驱动内外管之间发生相对位移，实现拔针动作。

所述植入机构包括植入输出接口，推杆、推杆驱动机构和放射源供料机构，植入输出接口与输送导管对接，所述推杆驱动机构驱动推杆前后运动，推杆向前运动时将放射源供料机构设置在推杆前方的放射源推出，并将放射源通过植入输出接口推入输送导管，然后将放射源推出穿刺针，植入进生物体组织，所述放射源供料机构是粒子弹夹、粒子链供料机构、粒子排列供料机构的一种或组合，所述粒子排列供料机构是抓取式供料机构、槽口排列供料机构、V形槽排列供料机构、喇叭口排列供料机构、振动盘供料机构的一种或组合。

所述内管和外管长度大于300mm，所述外管由柔性可弯折变形材质制成，材质采用塑料、橡胶、乳胶、硅胶中的一种或多种组合，所述内管由柔性可弯折变形材质制成，材质采用塑料、橡胶、乳胶、硅胶中的一种或多种组合，所述内管的内径为0.5-1.5mm，外径为1.5-5mm，所述外管的内径大于内管的外径，且外管采用透明材质；

或所述外管和/或内管采用可弯折定型的管道制成，以便于操作者将其弯折成不同形状以适应不同手术场景，具体的，所述可弯折定型的管道采用可弯折定型的金属制成，或所述可弯折定型的管道采用多腔道管，所述多腔道管包括用于递送放射源的主腔道与用于填充弯折丝的副腔道，所述弯折丝采用可弯折定型的金属制成。

具体的如图1至图4，本实施例为单个拔针驱动位置，如图1-图3所示：拔针机构包括拔针驱动轴8111113，拔针驱动轴8111113与拔针快速接头8111108一起从拔针控制盒8111112(相当于拔针控制组件)的后侧插入孔内，拉环轴8111117从拔针控制盒8111112的前侧插入孔内，此时将拉环轴8111117旋转90度，则拔针驱动轴8111113与拉环轴8111117锁在一起，可一起在拔针控制盒8111112的孔内滑动，拔针控制盒8111112的表面有一对摩擦轮8111118，拉环轴8111117的滑动可带动摩擦轮8111118转动，旋转编码器8111119实时检测摩擦轮8111118的转动，从而换算出手动拔针的距离，便于设备以与拔针速率相同的植入速率将粒子或粒子链植入生物体组织内，并显示在屏幕上，便于观察拔针的进度。

如图1和图2，拔针驱动管8111111一端与握把8111121固定，另一端与拔针机构8111107的外壳固定，金属驱动丝8111123一端与拔针机构8111107内的拨片8111125固定，另一端与锁丝轴8111124固定，锁丝轴8111124从导向轴8111122的一侧插入导向轴8111122内，可在轴内滑动，导向轴8111122的一端有止动台阶，防止锁丝轴8111124完全穿过，导向轴8111122与握把8111121固定，拔针驱动轴8111113与锁丝轴8111124连接。

旋臂选洞机构8111101(相当于第一通道切换组件为第一运动平台)有2个自由度：旋转+平移，放射源植入装置8111102和拔芯机构8111103分别位于旋臂选洞机构8111101的两侧，从而使得放射源植入装置8111102的出口和拔芯机构8111103的入口都可以自动对准植入对接板8111104上的任意孔。内管8111109一端与植入对接板8111104上的孔配合，另一端穿过拔针机构8111107与穿刺针(图中未示出)连接，穿刺针穿过引导模板8111105上的孔直到病灶处。在穿刺针穿过引导模板8111105前，针芯(图中未示出)位于内管8111109内并一直延伸到穿刺针的针尖处，并将外管8111106套在内管8111109外侧，此时外管8111106一端抵住引导模板8111105，另一端抵住拔针机构8111107的一侧(拔针机构8111107可在内管8111109上相对滑动)。拔针驱动管8111111一端与拔针机构8111107外侧固定，另一端与拔针快速接头8111108固定，金属驱动丝8111123一端与拔针机构8111107内的拨片固定后穿过拔针驱动管8111111与拔针快速接头8111108内的锁丝轴

8111124固定，拔针驱动轴8111113可在拔针快速接头8111108内相对滑动，拔针快速接头8111108可与拔针控制盒8111112配合连接，拔针控制盒8111112上的拉环8111110可与拔针驱动轴8111113配合连接，拉动拉环8111110，拔针驱动轴8111113被拉动，进而拔针机构8111107内的拨片被拉动，从而与穿刺针相连的内管8111109被拉动，从而实现拔针。在拔针前，拔芯机构8111103将内管8111109内的针芯自动拔出到拔芯机构8111103的集丝轮内，放射源植入装置8111102将放射源通过内管8111109推到病灶处，粒子链的推动由编码器检测并由植入驱动电机8111114精准控制，同时设置在拔针控制盒8111112上的旋转编码器8111119也可检测拉环8111110的位移量，并将这些信息反映到拔针控制盒8111112上的显示屏上，方便操作者同步拔针，由于在粒子链即将推出的时候，穿刺针也需要以相同的速率同步拔针，而穿刺针本身会受到人体组织的弹性牵拉，且拔针机构8111107、拔针驱动管8111111内均有间隙，因此拔针的实际起始点无法由设备精准控制，因此拔针的驱动由操作者手动完成(但由于此时拔针驱动管8111111较长，因此放射源植入装置8111102和患者与操作者的距离都比较远，放射源植入装置8111102与患者体内的粒子链对操作者的辐射伤害较小)，通过操作者的手感判断拔针的实际起始点，操作者在感知到穿刺针正在拔出时，即可按下控制按钮(图中未示出)，以此时拉环8111110的位置为零位，并基于设置在拔针控制盒8111112内的旋转编码器检测到的位移量控制放射源的植入驱动电机8111114以较高的同步精度同步推动放射源，使放射源推出。为了对不同穿刺针进行拔针植入，需要由操作者手动将不同的拔针快速接头8111108与拔针控制盒8111112对接，并重复上述过程，直到完成所有穿刺针的植入。在某个拔针快速接头8111108在使用的时候，其他拔针快速接头8111108可以挂放在拔针控制盒8111112前面的简易支架8111115上。

上述方案中，旋臂选洞机构8111101也可以仅有1个自由度：旋转，则所有内管8111109一端呈环形阵列连接在对接板8111104上；粒子链供料机构也可以采用粒子弹夹代替，此时放射源即成为了粒子而非粒子链，在推出时可以先将多颗粒子依次从弹夹中推出，然后再将多颗粒子一起推至穿刺针前端，然后再依次排出(边拔边植，从而实现间隔植入)，或是将多颗粒子依次从弹夹中推出，每次只推一颗粒子到穿刺针前端排出。

实施例2

本发明的实施例是对其他实施例的进一步改进，部分相同内容参考其他实施例1，本实施例不再赘述。

如图5，本实施例为单个拔针驱动位置，通过手动将输送导管与拔芯接口和植入输出接口对接，粒子链植入装置8111102和拔芯机构8111103分别固定在固定板81112101上，固定板81112101固定在三脚架81112104上。内管8111109一端与植入快接头81112102固定，植入快接头81112102可快速与固定板81112101上的孔位对接，另一端穿过拔针机构8111107与穿刺针(图中未示出)连接，穿刺针穿过人体模板8111105上的孔直到病灶处。针芯81112103位于内管8111109内并一直延伸到穿刺针的针尖处，从而将穿刺针内的空间填充避免血液涌入凝固导致堵塞，并将外管8111106套在内管8111109外侧，此时外管8111106一端抵住人体模板8111105，另一端抵住拔针机构8111107的一侧(拔针机构8111107可在内管8111109上相对滑动)。拔针驱动管8111111一端与拔针机构8111107外侧固定，另一端与拔针快速接头8111108固定，金属驱动丝(图中未示出)一端与拔针机构8111107内的拨片固定后穿过拔针驱动管8111111与拔针快速接头8111108内的锁丝轴(图中未示出)固定，锁丝轴与拔针驱动轴8111113连接，拔针驱动轴8111113可在拔针快速接头8111108内相对滑动，拔针快速接头8111108可与拔针控制盒8111112连接配合，拔针控制盒8111112上的拉环8111110可与拔针驱动轴8111113连接配合，拉动拉环8111110，拔针驱动轴8111113被拉动，进而拔针机构8111107内的拨片被拉动，从而与穿刺针相连的内管8111109被拉动，从而实现拔针。在拔针前，将植入快接头81112102手动对接在拔芯机构8111103入口对应的孔位上，然后拔芯机构8111103将内管8111109内的针芯81112103自动拔出到拔芯机构8111103的集丝轮内，针芯81112103完全拔完后，再将植入快接头81112102手动对接在粒子链植入装置8111102出口对应的孔位上，然后粒子链植入装置

8111102将粒子链切割成一定长度的短粒子链，由粒子链将切割好后的短粒子链通过内管8111109推到病灶处，粒子链的推动由编码器检测并由植入驱动电机8111114精准控制，同时设置在拔针控制盒8111112上的旋转编码器(图中未示出)也可检测拉环8111110的位移量，并将这些信息反映到拔针控制盒8111112上的显示屏上，方便操作者同步拔针，由于在粒子链即将推出的时候，穿刺针也需要以相同的速率同步拔针，而穿刺针本身会受到人体组织的弹性牵拉，且拔针机构8111107、拔针驱动管8111111内均有间隙，因此拔针的起始点无法由设备精准控制，因此拔针的驱动由操作者手动完成(但由于此时拔针驱动管8111111较长，操作者距离粒子链植入装置8111102和患者体内粒子链较远，因此对操作者的辐射伤害较小)，通过操作者的手感判断拔针的起始点，操作者在感知到穿刺针正在拔出时，即可按下控制按钮(图中未示出)，以此时拉环8111110的位置为零位，并基于设置在拔针控制盒8111112上的旋转编码器检测到的位移量控制粒子链的植入驱动电机8111114以较高的同步精度同步推动粒子链，使粒子链推出。为了对不同穿刺针进行拔针植入，需要由操作者手动将不同的植入快接头81112102与固定板81112101上对应的孔位对接，收丝完成后再与粒子链植入装置8111102出口对应的孔位对接，并重复上述过程。在某个拔针快速接头8111108和植入快接头81112102使用的时候，其他拔针快速接头8111108和植入快接头81112102可以挂放在平支架81112105上。

实施例3

如图6至图11所示，单个拔针驱动位置设置在植入输出接口的附近；

所述拔针机构采用啮合驱动时，包括齿条，齿条与内管或外管连接，通过齿轮或蜗杆旋转，带动齿条移动，齿条带动内管或外管移动，驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针。

防护壳A81211101安装于三角架81211104，防护壳B81211103安装于防护壳A81211101，第二拔芯机构181222101固定于防护壳B81211103,拔芯收纳装轮81211106固定于第二拔芯机构181222101。粒子链输送装置18122103固定于防护壳B81211103，推杆驱动装置81211105固定于粒子链输送装置18122103，收纳盒18122106固定于粒子链输送装置18122103。

所示内管接头18122111连接于第二内管18122115，第二内管18122115套合安装在外管18122116内，拔芯驱动装置81211109固定于第二拔芯机构18122101，拔芯驱动轮A81211110、拔芯驱动轮B81211111、拔芯驱动轮C81211112安装于第二拔芯机构181222101，导丝管81211107安装于第二拔芯机构181222101。柔性针芯81211113安装于第二内管18122115。

所示粒子链输送装置18122103固定于防护壳B81211103,分切装置18122108固定于粒子链输送装置18122103，推杆驱动装置81211105固定于粒子链输送装置18122103，粒子链收纳盒18122106固定于粒子链输送装置18122103，粒子链18122127收纳于粒子链收纳盒18122106内，头部安装于粒子链输送装置18122103，内管接头18122111通过螺纹拧紧于防护壳B81211103。齿条18122123安装于推杆驱动装置81211105。

使用时依据需求选取对应的针管号，第一步，手捏针管尾部的内管接头18122111插入防护壳B81211103上对应拔芯机构18122101的孔位，当内管接头18122111插入到位后，露出于第二内管18122115的一部分柔性针芯81211113刚好被正在高速顺时针旋转的拔芯驱动轮A81211110(摩擦轮)卷入并从第二内管18122115内抽取出来，柔性针芯81211113经过拔芯驱动轮A81211110、拔芯驱动轮B81211111、拔芯驱动轮C81211112的驱动向后方推进，最终顺着导丝管81211107收纳入拔芯收丝轮81211108中，当柔性针芯81211113全部从第二内管18122115中抽取出后，通过手动拨动拔芯收丝轮81211108，使柔性针芯81211113全部存放进入拔芯收丝轮81211108中，将导丝管81211107清空为下一次拔芯做好准备；或者先不将柔性针芯81211113全部输送进入拔芯收丝轮81211108内，为之后吐出柔性针芯81211113或将柔性针芯81211113插回输送导管做准备；第二步，将内管接头18122111通过螺纹锁紧于防护壳B81211103上对应粒子链供料机构的分切装置的孔位。第二内管18122115靠近内管接头18122111的一段为刚性段，可以保持与防护壳B81211103的垂直，从而起到对外管顶推座81211102的导向作用，第二内管18122115的另一端为柔性段，从而更好地与不同位姿的穿刺针11对接，并适应患者身体的运动，确保手术的安全性。随后顺着外管18122116移动外管顶推座81211102使其前端面靠近或贴合在防护壳B81211103上，同时将调节锁紧旋钮其压紧金属环，将外管顶推座81211102与外管18122116相对固定，采用金属环18122114是为了避免将柔性的外管挤扁，从而导致内管与外管之间无法发生相对运动，即无法拔针。第三步，启动单针植入流程，操作者远离设备以避免辐射，然后可以盖上防护壳A81211101，此时粒子链输送装置18122103将驱动粒子链18122127前进，当粒子链18122127经过分切装置18122108时，分切装置18122108将会依据设定将粒子链18122127前段分切成不同长短的粒子链18122127，切断的粒子链18122127将会被后方的粒子链18122127继续顶动在第二内管18122115中前进，当粒子链18122127到达穿刺针11的尖端时，此时推杆驱动装置81211105与粒子链输送装置18122103将同步分别驱动齿条18122123向前顶动外管顶推座81211102完成拔针动作和驱动粒子链18122127继续前进完成植入动作。在同步完成拔针和粒子链18122127植入后，被截断的粒子链18122127会滞留在人病灶处并完成植入工作。剩余的粒子链18122127将退回至粒子链输送装置18122103内，等待下一次植入。重复上述步骤即可完成半自动方式的粒子植入。

上述放射源植入方式也可以采用柔性推杆推动放射源植入生物体组织内，粒子链供料机构也可以采用粒子弹夹代替，此时放射源即成为了粒子而非粒子链，在推出时可以先将多颗粒子依次从弹夹中推出，然后再将多颗粒子一起推至穿刺针前端，然后再依次排出(边拔边植，从而实现间隔植入)，或是将多颗粒子依次从弹夹中推出，每次只推一颗粒子到穿刺针前端排出。

实施例4

本发明的实施例是对其他实施例的进一步改进，部分相同内容参考其他实施例1，本实施例不再赘述。

当所述的拔针机构为手动拔针驱动机构时，所述手动拔针驱动机构包括手动抵推部，操作人员手动推动手动抵推部沿着外管的轴线方向运动，或者操作人员手动拨动手轮转动，通过手轮带动摩擦轮或齿轮转动，摩擦轮或齿轮齿条机构间接带动手动抵推部沿着外管的轴线方向移动，手动抵推部的一端直接顶推外管的端面或外管的台阶面，从而驱动内外管之间发生相对位移，实现拔针动作。

如图12和图13，本实施例的拔针驱动机构采用手动驱动的方式，按动进给开关1081220208，手动拔针植入机10812202开始运作，控制收纳装置1081220201内的柔性推杆(图中未示出)推出，将粒子弹夹1081220202内放置的粒子沿着输送导管和穿刺针推入到病灶内，然后柔性推杆复位；

根据治疗需求推动手动推板1081220204，通过手动推板1081220204推动外管向前移动，控制内管和外管发生相对运动，实现拔针动作，其中在推动手动推板1081220204时，带动推力杆1081220207向前移动，推力杆1081220207移动的同时带动测距摩擦轮1081220209旋转，并且位移测量器A1081220206通过测距摩擦轮1081220209的旋转进行检测相应的角度变化量，从而推算出拔出的距离(或者采用直线位移传感器代替)，以便于以相同的速率植入粒子或粒子链；

推动手动推板1081220204，使其凹形的顶推头与输送导管10812203的外管1081220303相配合，其端面与输送导管10812203的推杆座1081220301相抵。

实施例5

一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统的使用方法，包括如下步骤：

步骤一：将多根穿刺针按照规划好的进针路线插入目标对象位置处；

步骤二：将所有穿刺针尾部都分别连接上一根输送导管，或者穿刺针尾部始终连接有输送导管，再手动将其中一根输送导管安装到拔针驱动位置，或者各输送导管上均安装有拔针组，再手动将其中一根输送导管的随管拔针驱动头安装到拔针驱动位置；

步骤三：将这根输送导管与植入机构对接，植入机构的推杆驱动机构驱动推杆前后运动，推杆向前运动时将放射源供料机构设置在推杆前方的放射源推出，将放射源沿着输送导管一直推送到穿刺针的前端，此时在拔针机构的作用下向内管和/或外管施加作用力，使内管和外管发生相对运动，实现拔针动作，从而按照治疗需求调整放射源的植入深度；然后植入机构的推杆驱动机构驱动推杆复位；

步骤四：手动将该输送导管的内管从拔针驱动位置脱离，或手动取下拔针驱动位置的随管拔针驱动头，然后再切换到另外一根输送导管与穿刺针重复完成步骤二到步骤四，直到所有穿刺针已完成植入，即可完成手动切换拔针管道的半自动化的粒子植入。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，包括：

输送导管：包括内管和外管，外管外套于内管，内管前端连接插入目标对象的穿刺针，外管前端与目标对象相抵或连接；

植入机构：将放射源沿着输送导管和穿刺针的中空通道输送至预设位置；

拔针机构：设有一个拔针驱动位置，通过手动将不同的输送导管或随管拔针驱动头安装到该拔针驱动位置来对不同的穿刺针进行拔针，从而实现手动切换拔针通道；

拔针机构还包括有拔针驱动机构，所述内管和外管在拔针驱动机构的作用下能够相对运动，以使穿刺针向远离目标对象的方向运动，并将穿刺针从目标对象中拔出。

2.根据权利要求1所述的一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，当手动将不同的输送导管安装到拔针驱动位置时，外管前端与目标对象相抵或连接，所述拔针机构直接对外管或内管进行推拉驱动、卡紧驱动、摩擦驱动或啮合驱动，以实现对穿刺针的拔针。

3.根据权利要求2所述的一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，所述拔针机构采用推拉驱动方式时，包括伸缩顶杆，当输送导管与拔针驱动位置进行安装后，伸缩顶杆可从拔针驱动位置伸出并顶推外管，使所述外管能够相对内管向前运动，并将穿刺针从目标对象中拔出；

所述拔针机构采用摩擦驱动时，包括摩擦轮或摩擦带，所述摩擦轮或摩擦带设置在外管或内管外，驱动摩擦轮旋转或摩擦带运转，摩擦轮的外圆面或摩擦带挤压内管或外管，从而通过摩擦力驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针；

所述拔针机构采用啮合驱动时，包括齿条，齿条与内管或外管连接，通过齿轮或蜗杆旋转，带动齿条移动，齿条带动内管或外管移动，驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针；

所述拔针机构采用卡紧驱动时，采用夹紧机构将外管或内管夹紧，通过驱动夹紧机构移动，夹紧机构带动外管或内管移动，驱动内管与外管之间发生相对位移，实现拔针。

4.根据权利要求1所述的一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，当手动将不同的随管拔针驱动头安装到拔针驱动位置时，所述拔针机构采用随管拔针组件，所述的随管拔针驱动头对随管拔针组件进行驱动，随管拔针组件的拔针组设置在内管或外管；

所述随管拔针组件的拔针组通过套管与拔针驱动机构的动力源连接，拔针驱动机构的动力源通过套管内的驱动丝、液体、气体来驱动随管拔针组件的拔针组进行拔针动作，所述拔针组通过推拉式驱动、卡紧式驱动、摩擦式驱动、啮合式驱动的驱动方式驱动内外管发生相对滑动。

5.根据权利要求4所述的一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，所述拔针组采用推拉式驱动，且通过驱动丝驱动时，包括拔针控制组件、拔针快速接头和驱动丝，所述拔针控制组件设有拔针孔，不同所述随管拔针驱动头可手动选择性地安装在拔针孔的一端，所述随管拔针驱动头包括握把和拔针驱动轴，所述握把通过拔针控制组件自动控制或手动控制，驱动拔针驱动轴远离握把的那一端在握把内往复滑动，所述拔针驱动轴与拔针机构之间通过驱动丝连接，驱动丝外套有套管，驱动丝与套管相对移动，通过拔针驱动轴往复移动，由驱动丝控制拔针组往复移动，拔针组直接对内管或外管的端面，或对设置在内管或外管上的台阶面或连接部上施加推力或拉力，从而驱动内管或外管做相对滑移运动，实现对穿刺针的拔出。

6.根据权利要求1所述的一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，所述的拔针机构包括手动拔针驱动机构或自动拔针驱动机构；

当所述的拔针机构为自动拔针驱动机构时，所述拔针机构设有拔针动力源。

7.根据权利要求6所述的一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，当所述的拔针机构为手动拔针驱动机构时，所述手动拔针驱动机构包括手动抵推部，操作人员手动推动手动抵推部沿着外管的轴线方向运动，或者操作人员手动拨动手轮转动，通过手轮带动摩擦轮或齿轮转动，摩擦轮或齿轮齿条机构间接带动手动抵推部沿着外管的轴线方向移动，手动抵推部的一端直接顶推外管的端面或外管的台阶面，从而驱动内外管之间发生相对位移，实现拔针动作。

8.根据权利要求1所述的一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，所述植入机构包括植入输出接口，推杆、推杆驱动机构和放射源供料机构，植入输出接口与输送导管对接，所述推杆驱动机构驱动推杆前后运动，推杆向前运动时将放射源供料机构设置在推杆前方的放射源推出，并将放射源通过植入输出接口推入输送导管，然后将放射源推出穿刺针，植入进生物体组织，所述放射源供料机构是粒子弹夹、粒子链供料机构、粒子排列供料机构的一种或组合，所述粒子排列供料机构是抓取式供料机构、槽口排列供料机构、V形槽排列供料机构、喇叭口排列供料机构、振动盘供料机构的一种或组合。

9.根据权利要求1所述的一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，所述内管和外管长度大于300mm，所述外管由柔性可弯折变形材质制成，材质采用塑料、橡胶、乳胶、硅胶中的一种或多种组合，所述内管由柔性可弯折变形材质制成，材质采用塑料、橡胶、乳胶、硅胶中的一种或多种组合，所述内管的内径为0.5-1.5mm，外径为1.5-5mm，所述外管的内径大于内管的外径，且外管采用透明材质；

或所述外管和/或内管采用可弯折定型的管道制成，以便于操作者将其弯折成不同形状以适应不同手术场景，具体的，所述可弯折定型的管道采用可弯折定型的金属制成，或所述可弯折定型的管道采用多腔道管，所述多腔道管包括用于递送放射源的主腔道与用于填充弯折丝的副腔道，所述弯折丝采用可弯折定型的金属制成。

10.一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统的使用方法，其采用如权利要求1～9中任一所述的一种手动切换拔针管道的半自动化粒子植入系统，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将多根穿刺针按照规划好的进针路线插入目标对象位置处；

步骤二：将所有穿刺针尾部都分别连接上一根输送导管，或者穿刺针尾部始终连接有输送导管，再手动将其中一根输送导管安装到拔针驱动位置，或者各输送导管上均安装有拔针组，再手动将其中一根输送导管的随管拔针驱动头安装到拔针驱动位置；

步骤三：将这根输送导管与植入机构对接，植入机构的推杆驱动机构驱动推杆前后运动，推杆向前运动时将放射源供料机构设置在推杆前方的放射源推出，将放射源沿着输送导管一直推送到穿刺针的前端，此时在拔针机构的作用下向内管和/或外管施加作用力，使内管和外管发生相对运动，实现拔针动作，从而按照治疗需求调整放射源的植入深度；然后植入机构的推杆驱动机构驱动推杆复位；

步骤四：手动将该输送导管的内管从拔针驱动位置脱离，或手动取下拔针驱动位置的随管拔针驱动头，然后再切换到另外一根输送导管与穿刺针重复完成步骤二到步骤四，直到所有穿刺针已完成植入，即可完成手动切换拔针管道的半自动化的粒子植入。