本发明涉及医疗放射环境下的医疗设备，具体涉及一种用于辅助放射设备的自动注射支架。
背景技术：
1、在现代化医院中，疼痛科是近年来新兴的一个临床科室，主要治疗一些慢性疼痛综合征，神经性疼痛，癌性疼痛，肌肉骨骼疼痛等疼痛病症，经常采用微创介入治疗，在许多外用内服药物及物理治疗无法缓解的顽固性疼痛领域取得了很好的疗效，让患者摆脱了长期药物治疗和物理治疗所带来的副作用和毒性作用。
2、大多数患者因脊柱和颈椎存在外伤及退行性骨质增生，进而压迫神经造成长期持续疼痛。微创介入治疗主要是通过对其病灶处注射药物，通过消炎、脱水、消肿、止痛等治疗手段来对疼痛进行治疗。而在对脊柱及颈椎骨骼间隙内注射药物时，需要采用ct机进行放射照射，辅助精确定位，才可使针管液体直达病灶注射。
3、然而现实中不可能通过大夫手持针筒暴露在ct照射下来进行针管的定位，只能多次来回往复在控制室和手术病床之间进行实验探索。鉴于此，如何在放射环境下，实现针管对病灶的精准定位的同时减少医护人员被辐射伤害的危险成为本领域的技术人员所迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、为了实现上述目的，本发明提出了一种用于辅助放射设备的自动注射支架。
2、根据本发明的用于辅助放射设备的自动注射支架，包括：支架底板，与支架底板转动连接的水平转动轴，用于驱动水平转动轴水平转动并定位的第一伺服电机系统，与水平转动轴固定连接的竖向立柱，与竖向立柱转动连接的可伸缩固定横梁，用于驱动可伸缩固定横梁在垂直于水平转轴的转动平面的竖直平面上转动并定位的第二伺服电机系统，与可伸缩固定横梁相连的用于调整并固定注射器的针管调节组件，以及电控系统。其中，电控系统包括可编程逻辑控制器，可编程逻辑控制器用于分别控制第一伺服电机系统和第二伺服电机系统以预设速度转动并定位，以带动水平转动轴和可伸缩固定横梁转动并定位，同时将水平转动轴和可伸缩固定横梁的位置信息存储在可编程逻辑控制器内部的寄存器中。
3、进一步地，第一伺服电机系统包括第一伺服电机，与第一伺服电机的电机轴相连的第一编码器、第一抱闸以及第一伺服电机驱动器，第二伺服电机系统包括第二伺服电机，与第二伺服电机的电机轴相连的第二编码器、第二抱闸以及第二伺服电机驱动器，可编程逻辑控制器在接收运行指令后发出高速脉冲，并由高速脉冲控制第一伺服电机驱动器和第二伺服电机驱动器，进而控制第一伺服电动机和第二伺服电机转动，第一编码器和第二编码器用于分别反馈脉冲信号，该脉冲信号与相应的第一伺服电机和第二伺服电机所对应转动角度的脉冲信号进行pid运算形成位置闭环，第一抱闸和第二抱闸自动抱死，从而实现对水平转动轴和可伸缩固定横梁的定位。
4、进一步地，电控系统还包括位于支架底板上的电控柜，电控柜包括壳体，位于壳体内的竖向隔板，用于将壳体分隔为左空间和右空间，左空间分隔为上层空间、中层空间以及下层空间，上层空间用于放置可编程逻辑控制器，中层空间用于放置开关及220v端子排，下层空间用于放置24v端子排，右空间分隔为上空间和下空间，上空间用于放置动力回路及控制回路电器元件，下空间用于放置第一伺服电机驱动器和第二伺服电机驱动器。
5、进一步地，电控系统还包括位于支架底板上的操作指示盘，操作指示盘上至少设置有用于对第一伺服电机和第二伺服电机发出动作指令的控制键，用于确认并存储水平转动轴与可伸缩固定横梁的位置的位置确认键，以及用于读取存储位置的位置记忆键，使得按动位置记忆键时，用于辅助放射设备的自动注射支架自动调整至该位置。
6、进一步地，针管调节组件包括与可伸缩固定横梁的自由端相连的轴套，位于轴套内且能够在其中转动并固定的球形转轴，以及与球形转轴相连的注射器，球形转轴上设置有通孔，注射器穿过通孔并固定在通孔内。
7、进一步地，轴套与球形转轴之间，以及通孔与注射器之间均设置有医用硅胶。
8、进一步地，所述支架底板上还形成有位于所述水平转动轴两侧的第一限位杆和第二限位杆，水平转动轴上连接有横向支臂，横向支臂上设置有第一零点开关和第一限位开关，横向支臂能够在由第一限位杆与第二限位杆限定的第一范围内运动，操作指示盘上还设置有第一零点指示键和第一限位指示键，当第一零点开关触碰第二限位杆时，可编程逻辑控制器控制第一伺服电机停止工作，第一抱闸抱死，第一零点指示键亮起，当第一限位开关触碰第一限位杆时，可编程逻辑控制器控制第一伺服电机停止工作，第一抱闸抱死，第一限位指示键亮起。
9、进一步地，竖向立柱的顶端还设置有限位杆组件，限位杆组件包括与竖向立柱相连的竖杆和与竖杆垂直相连的水平杆，水平杆的轴线方向垂直于水平转动轴的轴线方向，可伸缩固定横梁的与竖向立柱相对的下表面设置有第二零点开关，可伸缩固定横梁的与水平杆相对的上表面设置有第二限位开关，可伸缩固定横梁能够在由所述第二零点开关与所述水平杆限定的第二范围内运动；所述操作指示盘上还设置有第二零点指示键和第二限位指示键，当第二零点开关触碰所述竖向立柱时，可编程逻辑控制器控制第二伺服电机停止工作，第二抱闸抱死，第二零点指示键亮起，当第二限位开关触碰水平杆时，可编程逻辑控制器控制第二伺服电机停止工作，第二抱闸抱死，第二限位指示键亮起。
10、进一步地，第一范围构造为使得水平转动轴的转动角度范围为0°至180°；第二范围构造为使得可伸缩固定横梁的转动角度范围为0°至150°。
11、进一步地，轴套通过螺栓锁死。
12、本发明的用于辅助放射设备的自动注射支架通过采用可编程逻辑控制器(plc)控制第一伺服电机和第二伺服电机的转动角度，实现了水平转动轴和可伸缩固定横梁在相应的平面范围内的转动角度，由于plc可实现对第一伺服电机和第二伺服电机的转动角度更精确的控制，因此可方便医生尽快进行准确定位，同时寄存器可以存储水平转动轴和可伸缩固定横梁的多个位置信息，可方便医生在多个位置中选择最佳位置方案，通过从寄存器读取以前存取的位置信息作为新的给定，可使水平转动轴和可伸缩固定横梁迅速到达以前的存取位置，也可以随机按需要定义新的存储位置，其操作简单方便，在放射设备(如ct)给出的病灶的区域位置的基础上结合医生的经验，即可使注射器的针头精确对准病灶的可注射位置，其避免了医生手持针筒暴露在ct照射下来进行针管的手动定位，无需多次来回往复在控制室和手术病床之间进行实验探索，从而实现了注射器在放射环境下对病灶的精准定位的同时减少了医护人员被辐射伤害的危险。本发明的用于辅助放射设备的自动注射支架可应用在医院疼痛科等放射性环境和人类个体不能长期逗留的，同时又需要诊断和手术等操作的场所中，具有广泛的推广使用价值。
1.一种用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，所述第一伺服电机系统包括第一伺服电机，与所述第一伺服电机的电机轴相连的第一编码器、第一抱闸以及第一伺服电机驱动器，所述第二伺服电机包括与其电机轴相连的第二编码器、第二抱闸以及第二伺服电机驱动器，所述可编程逻辑控制器在接收运行指令后发出高速脉冲，并由高速脉冲控制所述第一伺服电机驱动器和所述第二伺服电机驱动器，进而控制所述第一伺服电动机和第二伺服电机转动，所述第一编码器和所述第二编码器用于分别反馈脉冲信号，该脉冲信号与相应的所述第一伺服电动机和所述第二伺服电机所对应转动角度的脉冲信号进行pid运算形成位置闭环，所述第一抱闸和所述第二抱闸自动抱死，从而实现对所述水平转动轴和所述可伸缩固定横梁的定位。
3.根据权利要求2所述的用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，所述电控系统还包括位于所述支架底板上的电控柜，所述电控柜包括壳体，位于所述壳体内的竖向隔板，用于将所述壳体分隔为左空间和右空间，所述左空间分隔为上层空间、中层空间以及下层空间，所述上层空间用于放置所述可编程逻辑控制器，所述中层空间用于放置开关及220v端子排，所述下层空间用于放置24v端子排，所述右空间分隔为上空间和下空间，所述上空间用于放置动力回路及控制回路电器元件，所述下空间用于放置伺服电机驱动器。
4.根据权利要求2或3所述的用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，所述电控系统还包括位于所述支架底板上的操作指示盘，所述操作指示盘上设置有用于对所述第一伺服电机和所述第二伺服电机发出动作指令的控制键，用于确认并存储所述水平转动轴与所述可伸缩固定横梁的位置的位置确认键，以及用于读取存储位置的位置记忆键，使得按动所述位置记忆键时，所述用于辅助放射设备的自动注射支架自动调整至该位置。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，所述针管调节组件包括与所述可伸缩固定横梁的自由端相连的轴套，位于所述轴套内且能够在其中转动并固定的球形转轴，以及与所述球形转轴相连的注射器，所述球形转轴上设置有通孔，所述注射器穿过所述通孔并固定在所述通孔内。
6.根据权利要求5所述的用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，所述轴套与所述球形转轴之间，以及所述通孔与所述注射器之间均设置有医用硅胶。
7.根据权利要求5所述的用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，所述支架底板上还形成有位于所述水平转动轴两侧的第一限位杆和第二限位杆，所述水平转动轴上连接有横向支臂，所述横向支臂上设置有第一零点开关和第一限位开关，所述横向支臂能够在由所述第一限位杆与所述第二限位杆限定的第一范围内运动，所述操作指示盘上还设置有第一零点指示键和第一限位指示键，当所述第一零点开关触碰所述第二限位杆时，所述可编程逻辑控制器控制所述第一伺服电机停止工作，所述第一抱闸抱死，所述第一零点指示键亮起，当所述第一限位开关触碰所述第一限位杆时，所述可编程逻辑控制器控制所述第一伺服电机停止工作，所述第一抱闸抱死，所述第一限位指示键亮起。
8.根据权利要求7所述的用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，所述竖向立柱的顶端还设置有限位杆组件，所述限位杆组件包括与所述竖向立柱相连的竖杆和与所述竖杆垂直相连的水平杆，所述水平杆的轴线方向垂直于所述水平转动轴的轴线方向，所述可伸缩固定横梁的与所述竖向立柱相对的下表面设置有第二零点开关，所述可伸缩固定横梁的与所述水平杆相对的上表面设置有第二限位开关，所述可伸缩固定横梁能够在由所述第二零点开关与所述水平杆限定的第二范围内运动；所述操作指示盘上还设置有第二零点指示键和第二限位指示键，当所述第二零点开关触碰所述竖向立柱时，所述可编程逻辑控制器控制所述第二伺服电机停止工作，所述第二抱闸抱死，所述第二零点指示键亮起，当所述第二限位开关触碰所述水平杆时，所述可编程逻辑控制器控制所述第二伺服电机停止工作，所述第二抱闸抱死，所述第二限位指示键亮起。
9.根据权利要求8所述的用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，所述第一范围构造为使得所述水平转动轴的转动角度范围为0°至180°；所述第二范围构造为使得所述可伸缩固定横梁的转动角度范围为0°至150°。
10.根据权利要求5所述的用于辅助放射设备的自动注射支架，其特征在于，所述轴套通过螺栓锁死。
