CN104921780B - 一种医用旋切刀控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种医用旋切刀控制系统，其包括电机，所述电机的输出端设置有用于将所述电机的输出动力分成两路传动的分路器，其中第一路传动驱动真空泵转动，所述真空泵的吸气端通过管道与样品室连通，第二路传动驱动旋切刀管转动，所述旋切刀管上设置与所述第二路传动配合并适于在所述旋切刀管旋切完毕时切断传动的离合装置。本发明的医用旋切刀控制系统即保留了单动力方案体积小、功耗低的优点，又解决了现有技术中的旋切道具的旋切刀必须与真空泵同步工作、对人体有害的弊端，且结构简单、制造成本较低，便于推广使用。

Description

一种医用旋切刀控制系统

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种医用旋切刀控制系统。

背景技术

便携(手持)式医用真空旋切系统由于受体积和功耗的限制，通常选择单动力方案，即由单个电机或类似动力源来驱动旋切刀和真空泵工作，以将组织样品切掉并抽出。现有技术中的旋切刀和真空泵由于均为同步运动，这就产生了一个临床问题：

当组织样品旋切下来后，在被抽往样品室内的过程中，为了保证样品室内具有适宜的负压，需要动力源驱动真空泵继续工作，而旋切刀随之同步转动，此时，旋切刀的刀头往往会对其周边的人体组织造成伤害，如因为转动摩擦或发热而对人体造成灼伤害等，特别是在样品抽取的过程中，由于不同病人、不同部位的采样样品的硬度和粘稠度均不同，组织样品在旋切管中移动的速度也各不相同，这就导致采样抽取的时间不固定，很难准确掌控采样组织到达采样室的时间，若抽取时间短了，则会出现采样组织滞留在管道内的情况，若抽取时间过长，则大大增加了旋切刀头对人体的伤害几率，因此有必要对现有的医用旋切道具的动力控制系统进行改进。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题是克服现有的医用旋切刀具存在的上述不足，进而提供一种既能够确保采样组织能够被顺利抽到采样室，又不会使旋切刀头对人体造成额外伤害的医用旋切刀控制系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种医用旋切刀控制系统，其包括电机，所述电机的输出端设置有用于将所述电机的输出动力分成两路传动的分路器，其中第一路传动驱动真空泵转动，所述真空泵的吸气端通过管道与样品室连通，第二路传动驱动旋切刀管转动，所述旋切刀管上设置与所述第二路传动配合并适于在所述旋切刀管旋切完毕时切断传动的离合装置。

优选的，所述离合装置包括固定套设在所述旋切刀管外侧的传动离合杆，所述传动离合杆与所述旋切刀管同轴设置，所述传动离合杆的一端设置有突出于所述传动离合杆本体表面的外螺纹，所述外螺纹与螺纹套管内腔中的内螺纹配合，所述螺纹套管固定设置；所述传动离合杆的另一端的外侧面为圆柱面，所述圆柱面与所述外螺纹之间的一段为传动段，所述传动段的横截面为非圆形，所述传动离合杆上套设有传动齿轮，所述传动齿轮的轴孔形状与所述传动段的横截面的形状匹配，且所述传动齿轮适于在所述传动段上周向限位并能轴向移动，所述传动齿轮的轴孔的最小直径大于所述圆柱面的直径；所述传动齿轮与所述螺纹套管之间设置有离合块，所述离合块与所述传动齿轮的一端面弹性接触，所述传动齿轮与所述离合块相互接触的面上设置有单向驱动所述离合块转动的驱动部；所述传动齿轮的轮齿与所述第二路传动中的动力输出齿轮啮合。

优选的，所述驱动部为设置在所述传动齿轮端面上的推动凸起，所述推动凸起至少设置一个，所述推动凸起上设置有倾斜于所述传动齿轮端面的斜面和垂直与传动齿轮端面的直面，所述离合块上的相应端面上设置有与所述推动凸起形状一致，斜面方向相反的被动凸起，所述推动凸起通过所述直面抵触所述被动凸起单向转动；所述离合块的远离所述传动齿轮的一侧设置有弹性件，所述弹性件的一端抵在所述螺纹套管的端面上，所述弹性件的另一端抵触所述离合块并驱使所述离合块与所述传动齿轮弹性接触。

优选的，所述传动段的横截面的形状为正多边形。

优选的，所述传动段的横截面为正六边形。

优选的，所述传动离合杆与所述旋切刀管为一体结构。

优选的，所述管道或所述样品室上连接有负压传感器，所述负压传感器与所述管道的内腔或所述样品室的内腔连通。

优选的，所述第一路传动包括与所述电机输出端上的第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮套设在第一主轴上，所述第一主轴的一端驱动所述真空泵转动。

优选的，所述第二路传动包括套设在所述第一主轴上的第三齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述第四齿轮套设在第二主轴上，所述第二主轴上还套设有第五齿轮，所述第五齿轮与所述动力输出齿轮啮合，所述动力输出齿轮套设在第三主轴上。

优选的，所述传动离合杆的所述外螺纹所在的一端靠近旋切刀刀头所在的一侧设置

本发明的有益效果：

本发明的医用旋切刀控制系统通过在第二路传动与旋切刀之间设置离合装置，一旦旋切刀转动到位，也即将所需组织样品旋切下来后，即可在离合装置的作用下断开传动，此时第二路传动的动力不能传递给旋切刀管，旋切刀头处于静止状态，而采样室则在真空泵的作用下继续保持相对负压，将旋切管道内被切下的组织样品抽送到采样室内，这样既能够避免旋切刀头对取样处的组织造成伤害，同时又能保证旋切刀管内的组织样品被抽送到样品室内。本发明的医用旋切刀控制系统即保留了单动力方案体积小、功耗低的优点，又解决了现有技术中的旋切道具存在的临床问题，且结构简单、制造成本较低，便于推广使用。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的医用旋切刀控制系统的结构示意图；

图2是本发明的旋切刀管与传动离合杆联接的结构示意图；

图3是本发明的传动齿轮的立体结构示意图；

图4是本发明的传动齿轮的侧视图；

图5是本发明的离合块的立体结构示意图；

图6是本发明的离合块的侧视图；

图7是本发明的传动齿轮与传动段配合时的结构示意图，此时为进刀状态

图8是本发明的传动齿轮与圆柱面配合时的结构示意图，此时旋切刀管静止。

图中附图标记表示为：

1-电机；2-分路器；3-真空泵；4-管道；5-样品室；6-旋切刀管；7-负压传感器，8-传动离合杆；9-外螺纹；10-螺纹套管；11-内螺纹；12-圆柱面；13-传动段；14-传动齿轮；15-离合块；16-驱动部；17-斜面；18-直面；19-被动凸起；20-弹性件；21-第一齿轮；22-第二齿轮；23-第三齿轮；24-第四齿轮；25-第五齿轮；26-第一主轴；27-第二主轴；28-第三主轴；29-动力输出齿轮。

具体实施方式

参见图1-2，一种医用旋切刀控制系统，其包括电机1，所述电机1的输出端设置有用于将所述电机1的输出动力分成两路传动的分路器2，其中第一路传动驱动真空泵3转动，所述真空泵3的吸气端通过管道4与样品室5连通，第二路传动驱动旋切刀管6转动，所述旋切刀管6上设置与所述第二路传动配合并适于在所述旋切刀管6旋切完毕时切断传动的离合装置。本实施例的医用旋切刀控制系统通过在第二路传动与旋切刀之间设置离合装置，一旦旋切刀转动到位，也即将所需组织样品旋切下来后，即可在离合装置的作用下断开传动，此时第二路传动的动力不能传递给旋切刀管，旋切刀头处于静止状态，而采样室则在真空泵的作用下继续保持相对负压，将旋切管道内被切下的组织样品抽送到采样室内，这样既能够避免旋切刀头对取样处的组织造成伤害，同时又能保证旋切刀管内的组织样品被抽送到样品室内。

本实施例中，为了便于探知旋切刀管6内被切下的组织样品是否被抽送到样品室5内，在所述管道4上连接有负压传感器7，所述负压传感器7与所述管道的内腔连通。被切下的样品组织在旋切管道内移动类似于是活塞运动，该样品组织的一侧与样品室5连通，另一侧与大气连通，在真空泵3的作用下，被切下的样品组织因其两侧的压力差而不断移动，一旦其运动至样品室5内，则由于样品室通过旋切刀管与大气连通，负压消失，负压传感器检测到这一压力变化后及时反馈给电机1，电机1即可停止转动。

参见图2、图7-8，本实施例中，所述离合装置包括固定套设在所述旋切刀管6外侧的传动离合杆8，所述传动离合杆8与所述旋切刀管6同轴设置并为一体式结构，所述传动离合杆8的一端设置有突出于所述传动离合杆8本体表面的外螺纹9，所述外螺纹9所在的一端靠近旋切刀刀头所在的一侧设置，所述外螺纹9与螺纹套管10内腔中的内螺纹11配合，所述螺纹套管10固定设置；所述传动离合杆8的另一端的外侧面为圆柱面12，所述圆柱面12与所述外螺纹9之间的一段为传动段13，所述传动段13的横截面为非圆形，本实施例采用的是正六边形结构，该结构便于加工，同时又具有较好的轴向限位的功能，其截面形状只要适于在传动齿轮14周向转动时带动传动离合杆8转动即可，具体形状不限，如可为椭圆形、四边形、菱形等；传动齿轮14套设在所述传动离合杆8上，所述传动齿轮14的轴孔形状与所述传动段13的横截面的形状匹配(此处所述的匹配是指传动齿轮的轴孔能够套在传动离合杆上，且不能相对于传动离合杆做周向转动)，也为正六边形结构，且所述传动齿轮14适于在所述传动段13上周向限位(由于传动段横截面的形状为非圆形，)并能轴向移动，所述传动齿轮14的轴孔的最小直径大于所述圆柱面12的直径，进而保证传动齿轮14能够相对于圆柱面12周向转动，也即当传动齿轮14的轴孔移动至与圆柱面12配合时，无论传动齿轮14怎样转动都不会驱动传动离合杆8转动。所述传动齿轮14与所述螺纹套管10之间设置有离合块15，所述离合块15与所述传动齿轮14的一端面弹性接触，所述传动齿轮14与所述离合块15相互接触的面上设置有单向驱动所述离合块15转动的驱动部16；所述传动齿轮14的轮齿与所述第二路传动中的动力输出齿轮29啮合。

参见图3-6，本实施例中，所述驱动部16为设置在所述传动齿轮14端面上的推动凸起，，所述推动凸起沿周向至少设置一个，所述推动凸起上设置有倾斜于所述传动齿轮14端面的斜面17和垂直与传动齿轮14端面的直面18，所述离合块15上的相应端面上设置有与所述推动凸起形状一致，斜面方向相反的被动凸起19，所述推动凸起通过所述直面18抵触所述被动凸起19上的直面而使所述离合块15单向转动，当所述传动齿轮14反向转动时，由于传动齿轮14上的斜面17对离合块15不具有推动作用，此时离合块15不随传动齿轮14转动；所述离合块15的远离所述传动齿轮14的一侧设置有弹性件20，所述弹性件20的一端抵在所述螺纹套管10的端面上，所述弹性件20的另一端抵触所述离合块15并驱使所述离合块15与所述传动齿轮14弹性接触，进而保证驱动部16能够通过抵触被动凸起19驱动离合块14转动。

本实施例中，所述分路器2将电机1的动力输出分成两路，第一路传动包括与所述电机1输出端上的第一齿轮21啮合的第二齿轮22，所述第二齿轮22套设在第一主轴26上，所述第一主轴26的一端驱动所述真空泵3转动，也即第一路传动主要用于驱动真空泵转动，进而为样品室提供负压环境。

所述第二路传动包括套设在所述第一主轴26上的第三齿轮23，所述第三齿轮23与第四齿轮24啮合，所述第四齿轮24套设在第二主轴上27，所述第二主轴27上还套设有第五齿轮25，所述第五齿轮25与所述动力输出齿轮29啮合，所述动力输出齿轮29套设在第三主轴28上，所述动力输出齿轮29与所述传动齿轮14啮合，并驱动所述传动齿轮14转动。所述第一路传动和所述第二路传动还具有减速的功能，进而为真空泵和传动齿轮提供合适的驱动转速。

本发明的医用旋切刀控制系统的工作原理为：

1.启动电机带动真空泵和传动齿轮同时工作；

2.在电机带动下，真空泵将采样室内抽负压，并使旋切刀管与采样室连通的一侧保持一定负压；

3.参见图7，传动齿轮带动传动离合杆使旋切刀管产生旋转运动，在旋转过程中，旋切刀管一方面产生旋切(切下采样组织样品)，另一方面通过外螺纹与螺纹套管的配合实现进刀；

4.参见图8，当旋切刀管推进到预定位置(即完成组织旋切)时，传动齿轮和传动离合杆分离，这时传动齿轮仍在运转，但此时传动齿轮的轴孔位于圆柱面上，不再带动传动离合杆转动，而此时虽然离合块的端面与传动齿轮的端面弹性接触，但由于此时传动齿轮的转动过程中其推动部上的斜面在离合块的斜面上滑动，对离合块没有周向的推动作用，因此旋切刀处于静止状态；

5.由于电机仍在工作，真空泵继续在抽负压,在负压的作用下，刀管内的组织样品向样品室做活塞运动；

6.一旦组织样品进入样品室内，则样品室通过旋切刀管的内腔与大气连通，此时负压消失，负压传感器探知后反馈给电机，此时可关闭电机，完成整个旋切过程。

退刀时，只需将电机反转即可，此时传动齿轮上的推动部通过直面驱动离合块周向转动，进而带动传动离合杆和旋切刀管转动，在外螺纹和螺纹套管的作用下，旋切刀管一边转动一边退刀。退刀距离可以通过控制电机转动圈数来实现。

本发明的医用旋切刀控制系统即保留了单动力方案体积小、功耗低的优点，又解决了现有技术中的旋切道具存在的临床问题，且结构简单、制造成本较低，便于推广使用。

上述具体实施方式只是对本发明的技术方案进行详细解释，本发明并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本发明基础上的改进、替代，都应在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种医用旋切刀控制系统，包括电机，所述电机的输出端设置有用于将所述电机的输出动力分成两路传动的分路器，其中第一路传动驱动真空泵转动，所述真空泵的吸气端通过管道与样品室连通，第二路传动驱动旋切刀管转动，所述旋切刀管上设置与所述第二路传动配合并适于在所述旋切刀管旋切完毕时切断传动的离合装置；所述管道或所述样品室上连接有负压传感器，所述负压传感器与所述管道的内腔或所述样品室的内腔连通，其特征在于：所述负压传感器探知到所述旋切刀管内被切下的组织样品被抽送到所述样品室内时，所述电机停止转动。

2.根据权利要求1所述的医用旋切刀控制系统，其特征在于：所述离合装置包括固定套设在所述旋切刀管外侧的传动离合杆，所述传动离合杆与所述旋切刀管同轴设置，所述传动离合杆的一端设置有突出于所述传动离合杆本体表面的外螺纹，所述外螺纹与螺纹套管内腔中的内螺纹配合，所述螺纹套管固定设置；所述传动离合杆的另一端的外侧面为圆柱面，所述圆柱面与所述外螺纹之间的一段为传动段，所述传动段的横截面为非圆形，所述传动离合杆上套设有传动齿轮，所述传动齿轮的轴孔形状与所述传动段的横截面的形状匹配，且所述传动齿轮适于在所述传动段上周向限位并能轴向移动，所述传动齿轮的轴孔的最小直径大于所述圆柱面的直径；所述传动齿轮与所述螺纹套管之间设置有离合块，所述离合块与所述传动齿轮的一端面弹性接触，所述传动齿轮与所述离合块相互接触的面上设置有单向驱动所述离合块转动的驱动部；所述传动齿轮的轮齿与所述第二路传动中的动力输出齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的医用旋切刀控制系统，其特征在于：所述驱动部为设置在所述传动齿轮端面上的推动凸起，所述推动凸起至少设置一个，所述推动凸起上设置有倾斜于所述传动齿轮端面的斜面和垂直与传动齿轮端面的直面，所述离合块上的相应端面上设置有与所述推动凸起形状一致，斜面方向相反的被动凸起，所述推动凸起通过所述直面抵触所述被动凸起单向转动；所述离合块的远离所述传动齿轮的一侧设置有弹性件，所述弹性件的一端抵在所述螺纹套管的端面上，所述弹性件的另一端抵触所述离合块并驱使所述离合块与所述传动齿轮弹性接触。

4.根据权利要求2或3所述的医用旋切刀控制系统，其特征在于：所述传动段的横截面的形状为正多边形。

5.根据权利要求4所述的医用旋切刀控制系统，其特征在于：所述传动段的横截面为正六边形。

6.根据权利要求5所述的医用旋切刀控制系统，其特征在于：所述传动离合杆与所述旋切刀管为一体结构。

7.根据权利要求6所述的医用旋切刀控制系统，其特征在于：所述第一路传动包括与所述电机输出端上的第一齿轮啮合的第二齿轮，所述第二齿轮套设在第一主轴上，所述第一主轴的一端驱动所述真空泵转动。

8.根据权利要求7所述的医用旋切刀控制系统，其特征在于：所述第二路传动包括套设在所述第一主轴上的第三齿轮，所述第三齿轮与第四齿轮啮合，所述第四齿轮套设在第二主轴上，所述第二主轴上还套设有第五齿轮，所述第五齿轮与所述动力输出齿轮啮合，所述动力输出齿轮套设在第三主轴上。

9.根据权利要求2所述的医用旋切刀控制系统，其特征在于：所述传动离合杆的所述外螺纹所在的一端靠近旋切刀刀头所在的一侧设置。