本發明涉及一種醫用儀器，尤其是涉及一種用于ct機的全自動穿刺針定位裝置。

背景技術：

穿刺是將穿刺針刺入體腔抽取分泌物做化驗，向體腔注入氣體或造影劑做造影檢查，或向體腔內注入藥物的一種診療技術。目的是抽血化驗，輸血、輸液及置入導管做血管造影。

在穿刺過程中都會用到穿刺針這一常用的工具，特別是在一些檢查項目中，需要通過穿刺針進行檢查，比如腫瘤的位置。現有技術中，申請號為cn201420366671.5的中國專利，公開了一種基于ct機圖像的穿刺裝置，其技術要點是：包括顯示架，顯示架上設置有顯示器，顯示架上設置有可拆卸的主臂，主臂上還設置有旋轉拉伸架，主臂的一端設置有主臂座，主臂座連接有可旋轉拉伸的主臂桿，主臂桿的另一端設置有定位桿，定位桿的外表面設置有手握片，ct機掃描架的一側設置有機械臂，機械臂上分別設置有磁場發生器和通過主臂同步帶動的從臂，從臂包括可旋轉拉伸的從臂桿，從臂桿的一端設置有穿刺針；采用該技術方案由于主臂和從臂為實時同步運動，因此醫生在顯示架前即可根據ct掃描圖像對主臂進行操作，定位精準。

但是，在檢查過程中，很難控制具體位置，現有技術中的支架運動過程過于僵硬，會損傷正常細胞，很多過情況下，醫療人員還是會采用手動控制的方法來控制穿刺針的位置，但是通過手動控制，又很難準確確定病變位置。

技術實現要素：

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單，便于實現自動調整準確確定病變位置的用于ct機的全自動穿刺針定位裝置。

本發明采用以下技術方案：一種全自動穿刺針定位裝置，穿刺針定位架和定位架調節機構，穿刺針定位架包括底架、中架和上架，底架底部設置一滑移架，底架和滑移架配合將穿刺針定位架夾持于ct機側邊，中架可平移的設置于底架上，中架呈至少四分之一圓環形，上架呈至少四分之一圓環形并可活動的設置于中架中，上架上可轉動的設置一用于插設穿刺針的固定架；定位架調節機構包括轉盤、上下料機構、角度調節機構、弧度調節機構和水平位置調節機構，轉盤設置于一軌道上，上下料機構、角度調節機構、弧度調節機構和水平位置調節機構依次設置在轉盤圓周上，轉盤沿軌道運動靠近穿刺針定位架；轉盤正轉令上下料機構正對穿刺針定位架，上下料機構攜帶穿刺針將穿刺針插設于固定架處；轉盤正轉令角度調節機構正對穿刺針定位架，角度調節機構轉動固定架調整穿刺針角度；轉盤正轉令弧度調節機構正對穿刺針定位架，弧度調節機構控制上架在中架活動調整上架伸出的弧度；轉盤正轉令水平位置調節機構正對穿刺針定位架，水平位置調節機構調整中架的水平位置；轉盤沿軌道遠離穿刺針定位架后隔離定位架調節機構與穿刺針定位架；當轉盤在穿刺針定位架處反轉并由水平位置調節機構、弧度調節機構、角度調節機構、上下料機構依次運行時復位穿刺針定位架并取下穿刺針。

作為一種改進，固定架包括在圓周上均勻設置的定位孔以及設置在一端并安裝于上架上端的旋轉軸，上架上端外周上鉸接設置有一卡入定位孔的擺桿；角度調節機構包括擺桿調節機構和定位孔配合機構，擺桿調節機構包括撥動塊和推塊，撥動塊由第一橫向氣缸和第一縱向氣缸帶動運動，推塊由第二縱向氣缸帶動運動，撥動塊和推塊上下相鄰，定位孔配合機構包括調節齒輪，調節齒輪由第一步進電機帶動旋轉，由第二橫向氣缸帶動橫向運動；轉盤正轉令角度調節機構正對穿刺針定位架，由一第一推進氣缸將角度調節機構推向穿刺針定位架，當第一縱向氣缸向上推出撥動塊，第一橫向氣缸向前推出撥動塊時撥動塊位于擺桿上方，當第一縱向氣缸向下收回，第一橫向氣缸向后收回時撥動塊撥動擺桿脫離定位孔，當第二橫向氣缸推出調節齒輪至定位孔處配合，第一步進電機帶動調節齒輪旋轉額定角度，當第二縱向氣缸向上推出推塊，推塊將擺桿推回另一定位孔限位，角度調節機構復位完成角度調節。

作為一種改進，固定架還包括設置成“u”型的卡架，上下料機構包括對稱設置的穿刺針夾頭，穿刺針夾頭的截面呈半圓環形，穿刺針夾頭通過第一夾緊氣缸夾緊或松開，通過第三橫向氣缸和第三縱向氣缸控制活動；穿刺針夾頭由外部輸送機構處夾持穿刺針，當上下料機構正對穿刺針定位架時，當第三縱向氣缸向上推出，第三橫向氣缸向前推出時穿刺針夾頭上的穿刺針位于卡架上方，當第三縱向氣缸向下收回，穿刺針卡于卡架處，第一夾緊氣缸松開穿刺針夾頭后，第一橫向氣缸向后收回完成穿刺針上料。

作為一種改進，上架包括朝外沿圓周方向設置的弧形齒條和朝側邊沿圓周方向設置的定位槽，中架上設置有供弧形齒條露出的弧形開口以及設置于側邊用于伸入定位槽定位的定位柱，弧度調節機構包括定位柱調節機構和弧度調節齒輪，定位柱調節機構包括定位柱夾頭，定位柱夾頭通過第二夾緊氣缸夾緊或松開，通過第四橫向氣缸控制橫向活動，弧度調節齒輪通過第二步進電機帶動旋轉；轉盤正轉令弧度調節機構正對穿刺針定位架，由一第二推進氣缸將弧度調節機構推向穿刺針定位架，弧度調節齒輪與弧形齒條配合限位，當第四橫向氣缸向前推出，第二夾緊氣缸工作由定位柱夾頭夾緊定位柱，第四橫向氣缸向后收回將定位柱從定位槽拉出，第二步進電機帶動弧度調節齒輪旋轉額定角度令上架伸出一定弧度，第四橫向氣缸向前推出令定位柱重新定位到另一定位槽，弧度調節機構復位完成弧度調節。

作為一種改進，定位柱設置有上下兩個，若干個定位槽由弧形的鏤空槽相貫通，定位槽的寬度大于鏤空槽的寬度。

作為一種改進，底架上設置有若干上下貫通的通孔，若干通孔沿中架的平移方向排列，中架內設置有卡柱，卡柱穿設在中架中并由下部穿入通孔令底架和中架限位；水平位置調節機構包括與通孔位置排列對應的若干頂柱以及用于推動中架的平移塊，頂柱通過第四縱向氣缸控制運動，平移塊通過第三步進電機水平移動，通過第五橫向氣缸控制水平運動；轉盤正轉令水平位置調節機構正對穿刺針定位架，由第五橫向氣缸向前推動平移塊令其卡住中架的左右兩側，第四縱向氣缸向上推動頂柱令其將通孔中的卡柱頂離通孔，第三步進電機帶動平移塊平移額定距離令中架活動一定距離，由第四縱向氣缸向下收回令卡柱重新進入另一通孔定位底架和中架，平移塊收回完成水平位置調節。

作為一種改進，卡柱包括卡頭、臺階和尾部，臺階的兩端設置卡頭和尾部，臺階的直徑大于卡頭和尾部，中架具有容納臺階的第一孔道和容納尾部的第二孔道，第一孔道和第二孔道相連通，在第二孔道內裝入一彈性球后設置尾部；當頂柱收回時由彈性球的彈性力帶動卡柱的卡頭復位于通孔中，臺階支撐于通孔端部。

作為一種改進，卡頭的下端呈半球形，當頂柱進入通孔到位時頂柱上端與通孔上端齊平，卡頭剛好脫離通孔。

作為一種改進，底架上具有若干條滑槽，中架的下部設置有與滑槽相匹配的滑塊，滑槽和滑塊的截面呈“t”型，中架由平移塊帶動平移時滑塊在滑槽中滑動。

本發明的有益效果：將穿刺針定位架固定在ct機側邊，中架和上架的形狀都是至少四份之一圓環，這樣就能夠保證在90～180°的角度上形成圓周運動，運動過程中不會對穿刺針的深度造成影響，可以在調整弧度的過程中充分保證穿刺針對人體組織的距離一定，保證周圍組織以及病灶組織的不會穿刺針損壞；在穿刺針定位架的基礎上，設置定位架調節機構來實現對穿刺針定位架的全自動調節，因為ct機附近不便于使用金屬材質的物品，因此將穿刺針定位架設置成非金屬材質，令具有金屬材質的定位架調節機構在調整時靠近穿刺針定位架，并通過轉盤及其上的各個工位對穿刺針定位架進行一步步的穿刺針上料、調整角度、弧度、水平位置，從而可以根據ct掃描的圖像令定位架調節機構準確的調整穿刺針定位架令穿刺針到達準確位置，從而簡化醫療人員的工作，并且準確性更高，醫療人員可以根據穿刺針的位置直接進行穿刺工作。在ct機工作時，定位架調節機構遠離穿刺針定位架并進行隔離，具體的可以比如將定位架調節機構設置在房間外，由一扇隔離門隔絕，在調整時開啟隔離門移動定位架調節機構。穿刺工作完成后，定位架調節機構可以進行反向工作，一步步將穿刺針定位架回復到原始狀態，供下一次工作調整。本發明整體上提高了穿刺針定位裝置的自動化程度和工作效率，提高了準確度，保證醫療過程的安全性和穩定性。

附圖說明

圖1是本發明的俯視結構示意圖。

圖2是本發明的穿刺針定位架的立體結構示意圖。

圖3是本發明的穿刺針定位架的側面結構局部剖視示意圖。

圖4是本發明的角度調節機構和固定架的側面結構示意圖。

圖5是本發明的上下料機構的正面結構示意圖。

圖6是本發明的弧度調節機構的正面結構示意圖。

圖7是本發明的水平位置調節機構的正面結構示意圖。

圖8是本發明的水平位置調節機構的側面結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施例做詳細說明。

如圖1-8所示，為本發明全自動穿刺針定位裝置的一種具體實施例。該實施例包括穿刺針定位架1和定位架調節機構2，穿刺針定位架1包括底架11、中架12和上架13，底架11底部設置一滑移架14，底架11和滑移架14配合將穿刺針定位架1夾持于ct機側邊，中架12可平移的設置于底架11上，中架12呈至少四分之一圓環形，上架13呈至少四分之一圓環形并可活動的設置于中架12中，上架13上可轉動的設置一用于插設穿刺針的固定架15；定位架調節機構2包括轉盤21、上下料機構22、角度調節機構23、弧度調節機構24和水平位置調節機構25，轉盤21設置于一軌道26上，上下料機構22、角度調節機構23、弧度調節機構24和水平位置調節機構25依次設置在轉盤21圓周上。穿刺針定位架1設置成非金屬材質，軌道26可以設置成非金屬材質，因定位架調節機構2除軌道26外其他機構為了自動化動作不可避免的要使用金屬的機械結構進行配合運行，所以具體的將轉盤21設置在ct機所在的房間外，由一扇隔離門隔絕，通過軌道26通入房間內，在調整時開啟隔離門移動轉盤21。轉盤21沿軌道26運動靠近穿刺針定位架1，穿刺針定位架1的滑移架14可采用彈性的夾子結構與底架11配合夾持于ct機側邊；適應穿刺針定位架1的形狀，合理的設置各機構的運行順序；轉盤21正轉令上下料機構22正對穿刺針定位架1，上下料機構22攜帶穿刺針將穿刺針插設于固定架15處；轉盤21正轉令角度調節機構23正對穿刺針定位架1，角度調節機構23轉動固定架15調整穿刺針角度；轉盤21正轉令弧度調節機構24正對穿刺針定位架1，弧度調節機構24控制上架13在中架12活動調整上架13伸出的弧度；轉盤21正轉令水平位置調節機構25正對穿刺針定位架1，水平位置調節機構25調整中架12的水平位置。轉盤21上的機構運行一圈，將穿刺針調整到了額定的位置，由醫療人員直接操作穿刺針進行穿刺，不必人工調整位置，準確性更高。在穿刺完成后，各機構反向動作，可以將中架12、上架13和固定架15依次復位，水平位置調節機構25將中架12復位后可以令上架13回到弧度調節機構24所對應調整的位置，弧度調節機構24將上架13復位后可以令固定架15回到角度調節機構23所對應調整的位置，角度調節機構23將固定架15復位后可以令穿刺針回到上下料機構22所對應上下料的位置，從而實現了穿刺針定位架1的自動調整。轉盤21沿軌道26遠離穿刺針定位架1后由隔離門隔離開，保證ct機需要工作時的正常工作。

作為一種改進的具體實施方式，如圖4所示為固定架15和角度調節機構23的示意圖，其表示出結構之間的配合關系而未完全按照實物的顯示比例，固定架15包括在圓周上均勻設置的定位孔151以及設置在一端并安裝于上架13上端的旋轉軸152，上架13上端外周上鉸接設置有一卡入定位孔151的擺桿131；角度調節機構23包括擺桿調節機構231和定位孔配合機構232，擺桿調節機構231包括撥動塊233和推塊234，撥動塊233由第一橫向氣缸2331和第一縱向氣缸2332帶動運動，推塊234由第二縱向氣缸2333帶動運動，撥動塊233和推塊234上下相鄰，定位孔配合機構232包括調節齒輪235，調節齒輪235由第一步進電機236帶動旋轉，由第二橫向氣缸237帶動橫向運動。

轉盤21正轉令角度調節機構23正對穿刺針定位架1，由一第一推進氣缸238將角度調節機構23推向穿刺針定位架1，當第一縱向氣缸2332向上推出撥動塊233，第一橫向氣缸2331向前推出撥動塊233時撥動塊233位于擺桿131上方，當第一縱向氣缸2332向下收回，第一橫向氣缸2331向后收回時撥動塊233撥動擺桿131脫離定位孔151，當第二橫向氣缸237推出調節齒輪235至定位孔151處配合，第一步進電機236帶動調節齒輪235旋轉額定角度，當第二縱向氣缸2333向上推出推塊234，推塊234將擺桿131推回另一定位孔151限位，之后第二縱向氣缸2333向下復位，調節齒輪235向后復位，由第一推進氣缸238將角度調節機構23收回完成角度調節。而將固定架15復位時也是按照以上順序，變化的是第一步進電機236帶動調節齒輪235反向旋轉了額定角度。

作為一種改進的具體實施方式，如圖5所示為上下料機構22的示意圖，其表示出結構之間的配合關系而未完全按照實物的顯示比例，固定架15還包括設置成“u”型的卡架153，上下料機構22包括對稱設置的穿刺針夾頭221，穿刺針夾頭221的截面呈半圓環形，穿刺針夾頭221通過第一夾緊氣缸222夾緊或松開，通過第三橫向氣缸223和第三縱向氣缸224控制活動。

穿刺針夾頭221由外部輸送機構處夾持穿刺針，外部輸送機構可以為機械的自動輸送機構或者人員的擺料輸送，其可以由現有技術實現，因此不再闡述；當上下料機構22正對穿刺針定位架1時，當第三縱向氣缸224向上推出，第三橫向氣缸223向前推出時穿刺針夾頭221上的穿刺針位于卡架153上方，當第三縱向氣缸224向下收回，穿刺針卡于卡架153處，第一夾緊氣缸222松開穿刺針夾頭221后，第一橫向氣缸2331向后收回完成穿刺針上料。而要取下穿刺針時，第一橫向氣缸2331先向前推出穿刺針夾頭221，第一夾緊氣缸222夾緊穿刺針夾頭221定位穿刺針，第三縱向氣缸224向上推出時穿刺針脫離卡架153，第一橫向氣缸2331向后收回然后，第三縱向氣缸224向下收回完成下料。“u”型的卡架153可采用具有一定形變能力的材料，供穿刺針卡入或脫出。

作為一種改進的具體實施方式，如圖6所示為弧度調節機構24的示意圖，其表示出結構之間的配合關系而未完全按照實物的顯示比例，上架13如圖2、3所示，上架13包括朝外沿圓周方向設置的弧形齒條132和朝側邊沿圓周方向設置的定位槽133，中架12上設置有供弧形齒條132露出的弧形開口121以及設置于側邊用于伸入定位槽133定位的定位柱122，弧度調節機構24包括定位柱調節機構241和弧度調節齒輪242，定位柱調節機構241包括定位柱夾頭243，定位柱夾頭243通過第二夾緊氣缸244夾緊或松開，通過第四橫向氣缸245控制橫向活動，弧度調節齒輪242通過第二步進電機246帶動旋轉。

轉盤21正轉令弧度調節機構24正對穿刺針定位架1，由一第二推進氣缸247將弧度調節機構24推向穿刺針定位架1，弧度調節齒輪242與弧形齒條132配合限位，當第四橫向氣缸245向前推出，第二夾緊氣缸244工作由定位柱夾頭243夾緊定位柱122，第四橫向氣缸245向后收回將定位柱122從定位槽133拉出，第二步進電機246帶動弧度調節齒輪242旋轉額定角度令上架13伸出一定弧度，第四橫向氣缸245向前推出令定位柱122重新定位到另一定位槽133，第二夾緊氣缸244松開定位柱夾頭243，第四橫向氣缸245向后收回，第二推進氣缸247收回令弧度調節齒輪242離開弧形齒條132完成弧度調節。而將上架13復位時也是按照以上順序，變化的是第二步進電機246帶動弧度調節齒輪242反向旋轉了額定角度令上架13收回一定弧度。

作為一種改進的具體實施方式，定位柱122設置有上下兩個，若干個定位槽133由弧形的鏤空槽134相貫通，定位槽133的寬度大于鏤空槽134的寬度。因上架13具有一定的長度，設置兩個定位柱122起到穩定固定上架13和中架12的作用，根據需要可以進一步增加定位柱122的數量，但是也會相應的增加配合難度和加工難度，并且增加了定位柱夾頭243的數量，增加成本。設置鏤空槽134貫通若干個定位槽133令整體的加工更加簡單，并且鏤空槽134留出了側邊空間供定位柱122順利的進入定位槽133。

作為一種改進的具體實施方式，如圖7、8所示為水平位置調節機構25的示意圖，其表示出結構之間的配合關系而未完全按照實物的顯示比例，底架11如圖2、3所示，底架11上設置有若干上下貫通的通孔111，若干通孔111沿中架12的平移方向排列，中架12內設置有卡柱123，卡柱123穿設在中架12中并由下部穿入通孔111令底架11和中架12限位；水平位置調節機構25包括與通孔111位置排列對應的若干頂柱251以及用于推動中架12的平移塊252，頂柱251通過第四縱向氣缸253控制運動，平移塊252通過第三步進電機254水平移動，通過第五橫向氣缸255控制水平運動。

轉盤21正轉令水平位置調節機構25正對穿刺針定位架1，由第五橫向氣缸255向前推動平移塊252令其卡住中架12的左右兩側，平移塊252可以為“[”形，第四縱向氣缸253向上推動頂柱251令其將通孔111中的卡柱123頂離通孔111，第三步進電機254帶動平移塊252平移額定距離令中架12活動一定距離，卡柱123在經過其他通孔111時，其他通孔111中也容納著頂柱251，因此可以順暢平移，由第四縱向氣缸253向下收回令卡柱123重新進入另一通孔111定位底架11和中架12，平移塊252收回完成水平位置調節。而將中架12復位時也是按照以上順序，變化的是平移塊252一開始就是停留在上架13所在的位置，第三步進電機254的帶動平移塊252反向運動回初始位置。

作為一種改進的具體實施方式，如圖3所示，卡柱123包括卡頭1231、臺階1232和尾部1233，臺階1232的兩端設置卡頭1231和尾部1233，臺階1232的直徑大于卡頭1231和尾部1233，中架12具有容納臺階1232的第一孔道124和容納尾部1233的第二孔道125，第一孔道124和第二孔道125相連通，在第二孔道125內裝入一彈性球126后設置尾部1233；當頂柱251收回時由彈性球126的彈性力帶動卡柱123的卡頭1231復位于通孔111中，臺階1232支撐于通孔111端部。臺階1232與第一孔道124相匹配，定位了卡柱123整體的上下位置，保證了卡柱123能夠穩定靈活的活動，不會產生卡頓；設置彈性球126供卡柱123可以穩定到位的復位，令卡頭1231穩定的卡入通孔111處。

作為一種改進的具體實施方式，如圖3所示，卡頭1231的下端呈半球形，當頂柱251進入通孔111到位時頂柱251上端與通孔111上端齊平，卡頭1231剛好脫離通孔111。半球形的卡頭1231可以更加順暢的復位到通孔111之中，避免卡頭1231周邊與通孔111端部的卡頓；頂柱251上端與通孔111上端齊平的結構令底架11的平移更加順暢，卡頭1231在頂柱251上端以及底架11上表面形成的表面上平移。

作為一種改進的具體實施方式，如圖2、3所示，底架11上具有若干條滑槽112，中架12的下部設置有與滑槽112相匹配的滑塊127，滑槽112和滑塊127的截面呈“t”型，中架12由平移塊252帶動平移時滑塊127在滑槽112中滑動。中架12在底架11上平移時，由滑塊127沿著滑槽112穩定的滑動，保持結構的穩定，“t”型的截面令滑槽112和滑塊127形成了牢固的限位結構，中架12和底架11的前后上下位置非常穩定。

另外，如固定架15自身的轉動角度和其上定位孔151的排列角度、上架13伸出的弧度和其上定位槽133的排列弧度、中架12的平移距離和底架11上通孔111的排列距離均經過設計，令他們在運動之后均能重新進行定位，實現定位和位置調整；而根據需求可以在底架11、中架12、上架13、固定架15設置刻度，供醫療人員人工校準，避免可能存在的調整錯誤。三個步進電機通過ct機掃描的圖像進行動作，控制各自的部件行進的角度或者距離，達到調整位置的效果。