本發(fā)明屬于放射源拆裝器械領(lǐng)域，具體涉及一種用于醫(yī)用放射源的拆卸源輔助裝置。

背景技術(shù)：

伽瑪?shù)妒且环N用于治療癌癥的非介入式放射治療設(shè)備；其是根據(jù)立體幾何定向原理，將顱內(nèi)或體內(nèi)的病變組織選擇性地確定為靶點，使用鈷-60產(chǎn)生的γ射線進行一次性大劑量聚焦照射，使之產(chǎn)生局灶性的壞死或功能改變，最終達到治療疾病的目的。伽瑪?shù)毒哂邪悬c準確，劑量率高、治療時間短以及腫瘤控制率高等優(yōu)點，因此近年來國內(nèi)外獲得了較為廣泛的運用。

目前，在實踐中使用的常規(guī)換源方式大都采用一種名為裝(卸)鈷源設(shè)備(簡稱：裝源機)的專用設(shè)備。該設(shè)備通常包括熱室、取塊機、鉛玻璃觀察窗、ZC206-Ⅱ機械手等。其裝源過程如下：

首先在伽瑪?shù)吨鳈C設(shè)備的設(shè)有裝源窗口的一側(cè)搭建熱室，形成一個可以放置鉛罐與取塊機，同時可供ZC206-Ⅱ機械手取(卸)鈷源的操作空間。熱室是由不同形狀的高比重金屬塊拼搭而成，用于屏蔽射線對操作者的輻射及環(huán)境的污染。在熱室的正前面安裝有ZC206-Ⅱ機械手，具有三個回轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，可提供五個自由度及鉤形夾鉗鎖定功能，鉤形夾鉗通過手動操作可產(chǎn)生最大的推拉力為10kg,基本能滿足正常狀態(tài)時從鉛罐里提取鈷源、換位、裝填鎖定動作。在機械手的下方設(shè)有鉛玻璃窗，具有75°的開闊視角，供操作人員隨時觀察糾正機械手在熱室腔內(nèi)操作過程。作為可實現(xiàn)安全裝卸源操作的專用設(shè)備，上述構(gòu)造確實起到了一定的裝卸源操作目的，然而，實際應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)該設(shè)備仍舊存在以下問題：由于作為放射源的鈷-60的衰減問題，每臺設(shè)備鈷源的更換周期為6～8年。根據(jù)不同的機型，每次更換鈷源的數(shù)量在20～30枚。通常在初裝源時裝填都較為順利，而當設(shè)備需更換鈷源時機械手從設(shè)備中拔取時卻常常遇到無法順利拔取鈷源的情況。究其根源，在于目前鈷源的鎖緊是通過定位環(huán)圓周均布的三組鋼珠鎖緊在鈷源的環(huán)形V型槽中。因空氣中存在的水汽，長時期會導(dǎo)致鎖緊件表面存在大小不一的氧化銹蝕現(xiàn)象，進而使得鎖緊件因銹蝕而卡死沽源。而目前的機械手在其最佳姿態(tài)時標定的10kg的最大拉力，根本無法使鈷源從已卡死的定位環(huán)中分離，導(dǎo)致鈷源裝卸操作無法順利進行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理而實用的用于醫(yī)用放射源的裝卸源輔助裝置，其可配合目前的常規(guī)裝源機而使用，從而有效提升目前裝源機內(nèi)機械手的拔取拉力，最終實現(xiàn)鈷源的快速更換需求。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種用于醫(yī)用放射源的拆卸源輔助裝置，其特征在于：本裝置至少包括可沿相交于沽源軸線方向作往復(fù)直線動作的拔源導(dǎo)桿；所述拔源導(dǎo)桿由熱室外貫穿熱室并延伸至熱室以內(nèi)，且拔源導(dǎo)桿與熱室室壁間構(gòu)成可轉(zhuǎn)動的回轉(zhuǎn)配合；拔源導(dǎo)桿的位于熱室內(nèi)的端部處設(shè)置拉繩，拉繩上的相對固定和纏繞拔源導(dǎo)桿所在端的另一繩端與機械手處鉤形夾頭間彼此固接；拔源導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動并帶動拉繩產(chǎn)生繞拔源導(dǎo)桿桿身的纏繞動作時，拉繩相對機械手處鉤形夾頭的施力方向與機械手處鉤形夾頭拔出沽源的施力方向同向；本裝置還包括用于驅(qū)動拔源導(dǎo)桿作往復(fù)直線動作的升降驅(qū)動部以及控制拔源導(dǎo)桿作回轉(zhuǎn)動作的回轉(zhuǎn)驅(qū)動部。

所述拔源導(dǎo)桿軸線或鉛垂或水平布置，熱室的相應(yīng)室壁處布置供拔源導(dǎo)桿貫穿的回轉(zhuǎn)孔；所述回轉(zhuǎn)驅(qū)動部包括與回轉(zhuǎn)孔間同軸的從動齒輪，從動齒輪沿其軸向延伸有筒狀的延伸段，該延伸段穿入回轉(zhuǎn)孔內(nèi)，且該延伸段的外壁處同軸套設(shè)使延伸段外壁與回轉(zhuǎn)孔孔壁間形成轉(zhuǎn)動配合的第一軸承；從動齒輪上沿其徑向穿設(shè)有定位銷，拔源導(dǎo)桿桿身處沿自身軸向延伸布置有鍵槽，該定位銷與鍵槽間構(gòu)成鍵連接配合；回轉(zhuǎn)驅(qū)動部還包括布置于熱室外壁處的用于提供拔源導(dǎo)桿轉(zhuǎn)動動力的動力軸，動力軸上同軸布置用于與從動齒輪間形成齒輪嚙合配合的主動齒輪。

在熱室上的動力軸所在外壁處布置有軸承座及動力軸支撐板，動力軸軸線穿設(shè)于該軸承座及動力軸支撐板上以形成簡支梁式回轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)；動力軸與拔源導(dǎo)桿間彼此軸線垂直，所述主動齒輪與從動齒輪構(gòu)成錐齒輪嚙合配合。

動力軸的相對布置主動齒輪的另一端部處布置便于操作的手輪部。

回轉(zhuǎn)孔的孔壁處襯設(shè)有軸套，第一軸承外壁與軸套間構(gòu)成過盈配合。

所述升降驅(qū)動部包括固定于熱室外壁處并沿拔源導(dǎo)桿軸向向外延伸的導(dǎo)桿支架，導(dǎo)桿支架的頂端布置轉(zhuǎn)向輪或轉(zhuǎn)向軸；拔源導(dǎo)桿的位于熱室室外的端部同軸的內(nèi)凹有沉孔，沉孔孔壁與第二軸承外圈間構(gòu)成過盈配合，第二軸承內(nèi)圈處過盈配合有鎖緊軸頭；所述升降驅(qū)動部還包括牽引繩，牽引繩固定于上述鎖緊軸頭的吊環(huán)上，該牽引繩經(jīng)由上述轉(zhuǎn)向輪或轉(zhuǎn)向軸變向后連接外部驅(qū)動源。

熱室外壁處還固接有用于系緊牽引繩以定位拔源導(dǎo)桿高度的固定環(huán)，所述固定環(huán)以吊環(huán)螺釘固定于熱室外壁而成。

所述拔源導(dǎo)桿的用于固接和纏繞拉繩的一端布置有U形卡環(huán)，U形卡環(huán)兩直線邊沿拔源導(dǎo)桿外壁的切線方向向外延伸形成懸置段；拉繩與U形卡環(huán)間構(gòu)成固接配合。

所述拉繩的用于固接機械手處鉤形夾頭的一端為一分二的叉狀繩構(gòu)造；構(gòu)成機械手處鉤形夾頭的兩根專用鉗體處分別穿設(shè)有一個固定孔，上述叉狀繩構(gòu)造的兩段繩體分別與其中一個固定孔間構(gòu)成固接配合。

本發(fā)明的有益效果在于：

1)、有別于傳統(tǒng)的僅依靠鉤形夾頭施力而導(dǎo)致的機械手拔取力不足的缺陷。本發(fā)明以獨特的輔助拔源結(jié)構(gòu)，配合作為該結(jié)構(gòu)的拔源導(dǎo)桿自身的回轉(zhuǎn)及軸向動作，從而有效提升目前裝源機內(nèi)機械手的拔取拉力，最終實現(xiàn)鈷源的快速更換需求。本裝置可與現(xiàn)有的裝源機配套使用。當拔源導(dǎo)桿軸線與沽源軸線相交，也即拔源導(dǎo)桿的軸線與沽源所在射源頭的回轉(zhuǎn)軸線處于同一平面上；此時，通過通過改變拔源導(dǎo)桿的軸向移動距離，即可使拔源導(dǎo)桿前端拉繩固接點產(chǎn)生變化，進而使得在機械手處鉤形夾頭夾持指定沽源后，通過拔源導(dǎo)桿的動作進而使得拉繩始終位于合適的施力位置處。換言之，以多個沽源的軸線作延長線從而交匯于一點，通過拔源導(dǎo)桿的軸向動作，可使得上述拔源導(dǎo)桿前端拉繩固接點與上述交匯點的連線始終位于沽源軸線上。通過轉(zhuǎn)動拔源導(dǎo)桿使前端拉繩沿拔源導(dǎo)桿外壁纏繞，進而對機械手處鉤形夾頭產(chǎn)生沿沽源軸向的牽引力，進而可實現(xiàn)拉繩與機械手處鉤形夾頭的協(xié)同施力需求。

實踐證明，本裝置可有效地拔取位于射源頭不同位置處的鈷源，從而解決了傳統(tǒng)裝源機處機械手拔取力不足的缺陷。本發(fā)明操作方便而安全可靠，不僅沽源的整體的拆裝效率可得到極大提升；同時，由于作為外部加載件，因此可直接在現(xiàn)有設(shè)備上使用，其更新?lián)Q代成本可得到極大降低，市場適用性顯然極高。

2)、作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選方案，本發(fā)明以齒輪嚙合的動力軸來驅(qū)動拔源導(dǎo)桿產(chǎn)生回轉(zhuǎn)動作，并以定位銷與拔源導(dǎo)桿桿身處的鍵槽來解決拔源導(dǎo)桿軸向和回轉(zhuǎn)動作的彼此動作獨立性問題。具體而言，動力軸或以機械驅(qū)動，或以手動驅(qū)動，從而實現(xiàn)動力軸的轉(zhuǎn)動動作，進而使得動力軸通過主動齒輪，而帶動從動齒輪沿回轉(zhuǎn)孔產(chǎn)生軸承回轉(zhuǎn)動作。拔源導(dǎo)桿本身又通過鍵連接配合而連接從動齒輪，從而也能相應(yīng)產(chǎn)生回轉(zhuǎn)動作。拔源導(dǎo)桿的回轉(zhuǎn)動作又可帶動拉繩產(chǎn)生纏繞動作，進而實現(xiàn)相對機械手處鉤形夾頭的輔助施力目的。

3)、拔源導(dǎo)桿的穿設(shè)方向可為多種，只需實現(xiàn)由熱室室外向室內(nèi)的貫穿目的即可。本發(fā)明的拔源導(dǎo)桿軸線鉛垂時，可應(yīng)用于體部裝源設(shè)備內(nèi)，從而方便從熱室頂部直接貫穿而下，進而便于拔源導(dǎo)桿底端處拉繩繃直后能始終位于待拔取沽源的軸線上。拔源導(dǎo)桿軸線水平時，則相應(yīng)的應(yīng)用于頭部裝源設(shè)備處。動力軸垂直拔源導(dǎo)桿而布置在熱室外壁處，并以錐齒輪嚙合方式，來確保主動齒輪相對從動齒輪的動力傳遞效果。由于每次沽源拔出的操作頻率不高，因此可考慮以手輪部來實現(xiàn)相對動力軸的動力驅(qū)動目的。軸套的設(shè)置，則一方面可起到保護回轉(zhuǎn)孔的目的；另一方面也可通過拔源導(dǎo)桿相對軸套的光軸配合，從而提升拔源導(dǎo)桿的回轉(zhuǎn)靈敏性。

4)、在拔源導(dǎo)桿鉛垂設(shè)置后，以導(dǎo)桿支架來作為轉(zhuǎn)向輪或轉(zhuǎn)向軸的安置基體，以牽引繩搭靠于轉(zhuǎn)向輪或轉(zhuǎn)向軸上并變向后再系設(shè)于拔源導(dǎo)桿頂端處的鎖緊軸頭上。在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，再配合拔源導(dǎo)桿相對從動齒輪的鍵連接配合，即可實現(xiàn)以牽引繩來驅(qū)動拔源導(dǎo)桿作軸向往復(fù)動作的目的。在上述拔源導(dǎo)桿升降到位后，通過回轉(zhuǎn)驅(qū)動部來使得拔源導(dǎo)桿作轉(zhuǎn)動動作，以便輔助拉動機械手處鉤形夾頭，此時由于拔源導(dǎo)桿頂端處的桿身相對鎖緊軸頭的軸承配合，從而實現(xiàn)作為回轉(zhuǎn)件的拔源導(dǎo)桿相對作為靜止件的牽引繩的動作獨立目的。吊環(huán)螺釘?shù)脑O(shè)置，則在牽引繩升降到位后，有利于實現(xiàn)拔源導(dǎo)桿的位置定位效果。

5)、U形卡環(huán)的設(shè)置，實現(xiàn)了拉繩相對拔源導(dǎo)桿的固定以及拔源導(dǎo)桿旋轉(zhuǎn)時拉繩的相對其桿身的纏繞效果。而在拉繩的相對固定U形卡環(huán)的另一端設(shè)置一分二的叉狀繩體，從而確保相對機械手處鉤形夾頭的可靠固接和施力目的，其操作穩(wěn)定而可靠。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的使用狀態(tài)剖視圖；

圖2為圖1的I部分局部放大圖；

圖3為拔源導(dǎo)桿與動力軸的配合狀態(tài)剖視圖；

圖4為圖3的I部分局部放大圖；

圖5為圖3的B-B向剖視后的等比例放大圖；

圖6為圖3的II部分局部放大圖；

圖7為動力軸、導(dǎo)桿支架、牽引繩以及拔源導(dǎo)桿的配合狀態(tài)立體圖。

附圖中各標號與本發(fā)明的各部件名稱對應(yīng)關(guān)系如下：

A-體部裝源設(shè)備

a-沽源 b-熱室 c-機械手處鉤形夾頭 c1-固定孔

10-拔源導(dǎo)桿 11-鍵槽 20-拉繩

31-從動齒輪 31a-延伸段 32-第一軸承 33-動力軸

34-主動齒輪 35-軸承座 36-動力軸支撐板 37-手輪部

40-定位銷 50-軸套

61-導(dǎo)桿支架 62-轉(zhuǎn)向輪 63-鎖緊軸頭 63a-吊環(huán)

64-牽引繩 65-固定環(huán) 66-第二軸承

70-U形卡環(huán)

具體實施方式

為便于理解，此處結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施結(jié)構(gòu)及工作流程作以下描述：

本發(fā)明的設(shè)計初衷，即在于在傳統(tǒng)裝源機進行卸源操作時，能夠提供該裝源機處機械手一個額外拉力，從而能使鈷源從安裝孔處可靠分離。在上述思路下，本發(fā)明采用了如圖1-7所示的構(gòu)造。需要說明的是，圖1-7所示結(jié)構(gòu)為體部裝源設(shè)備的裝卸實例，具體體現(xiàn)在熱室b的頂部屏蔽板處打回轉(zhuǎn)孔，進而加載本裝置。對于頭部裝源設(shè)備而言，則應(yīng)當在熱室b兩側(cè)屏蔽板處打回轉(zhuǎn)孔，此時拔源導(dǎo)桿10桿身水平的穿過其回轉(zhuǎn)孔以實現(xiàn)相應(yīng)操作效果。

作為驅(qū)動拔源導(dǎo)桿10作往復(fù)軸向的直線動作的升降驅(qū)動部，其包括導(dǎo)桿支架61、轉(zhuǎn)向輪62、鎖緊軸頭63、牽引繩64以及用于固定牽引繩64的固定環(huán)65。而作為控制拔源導(dǎo)桿10作回轉(zhuǎn)動作的回轉(zhuǎn)驅(qū)動部，則包括了從動齒輪31、第一軸承32、動力軸33、主動齒輪34、軸承座、動力軸支撐板36以及手輪部37?；剞D(zhuǎn)驅(qū)動部、升降驅(qū)動部再搭配拔源導(dǎo)桿10上的鍵槽11與從動齒輪31處徑向穿設(shè)的定位銷40，以形成拔源導(dǎo)桿10沿其軸向及周向的雙向可控聯(lián)動動作目的。

以如圖1-7所示體部裝源設(shè)備A的裝卸實例而言，本裝置包括軸線鉛垂的貫穿熱室b布置的拔源導(dǎo)桿10；具體如圖4-6所示，通過在熱室b室壁處貫穿設(shè)置回轉(zhuǎn)孔，回轉(zhuǎn)孔內(nèi)襯設(shè)軸套50，拔源導(dǎo)桿10上同軸套50設(shè)從動齒輪31，而從動齒輪31與軸套50間以軸承配合固定，該組結(jié)構(gòu)即可保證拔源導(dǎo)桿10沿其自身的回轉(zhuǎn)動作。在上述回轉(zhuǎn)動作的基礎(chǔ)上，配合帶有手輪部37的動力軸33，以動力軸33上的錐形齒輪作為主動齒輪34，從而實現(xiàn)相對從動齒輪31的動力傳動動作。在拔源導(dǎo)桿10的回轉(zhuǎn)動作完全實現(xiàn)后，再沿從動齒輪31的徑向穿設(shè)定位銷40，從而使定位銷40的端部穿入拔源導(dǎo)桿10桿身處的鍵槽11內(nèi)，以形成如圖5所示的定位銷40相對鍵槽11的鍵連接配合。拔源導(dǎo)桿10的位于熱室b以外的端部處布置可回轉(zhuǎn)的鎖緊軸頭63，并以牽引繩64搭配圖4所示的轉(zhuǎn)向輪62結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)拔源導(dǎo)桿10的軸向直線動作。在上述拔源導(dǎo)桿10的軸線直線動作和周向回轉(zhuǎn)動作均可實現(xiàn)后，拔源導(dǎo)桿10的位于熱室b內(nèi)部的端部處以U形卡環(huán)70固接拉繩20，并以拉繩20連接機械手處鉤形夾頭c，從而實現(xiàn)拔源導(dǎo)桿10相對機械手處鉤形夾頭c的連接效果。

本裝置具體使用時，當鉤形夾頭c夾持鈷源并鎖定后，通過牽引繩64的牽拉作用，從而改變拔源導(dǎo)桿10的軸向移動距離，進而使拔源導(dǎo)桿10底端拉繩20固接點位置產(chǎn)生移動，直至如圖1所示的對應(yīng)重合相應(yīng)的待拔出的鈷源的軸線。如圖1及圖3所示，由于拔源導(dǎo)桿10的底端固定有拉繩20，拉繩20另一端與機械手處鉤形夾頭c連接。此時，通過轉(zhuǎn)動手輪部37，以動力軸33帶動拔源導(dǎo)桿10產(chǎn)生回轉(zhuǎn)動作，使拉繩20沿拔源導(dǎo)桿10外壁不斷纏繞，進而使拉繩20逐漸繃緊并逐漸與待拔出的鈷源的軸線重合。拉繩20繼續(xù)受力繃緊，直至產(chǎn)生對鉤形夾頭c的軸向牽引力，以配合機械手本身的拉力，將鈷源從鎖緊裝置中拔出。

綜上，本裝置可與現(xiàn)有的裝源設(shè)備配套使用，從而有效地拔取位于射源頭不同位置處的鈷源，既解決了傳統(tǒng)裝源機處機械手拔取力不足的缺陷，又以其可加載性而保證了整體的使用成本。本裝置不僅操作方便而安全可靠，沽源a的整體的拆裝效率可得到極大提升；同時，使用時也無需整體更換現(xiàn)有設(shè)備，而是只需將本裝置作為外掛輔件而視情況加載即可，從而使其具備了極為廣闊的適用性，市場前景廣闊。