CN111103042A - 离体移植组织器官重量体积一体式测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种离体移植组织器官重量体积一体式测量装置及测量方法，包括：测量支架、测量系统、称重装置和体积测量组件，其中：所述体积测量组件包括测量容器，所述测量容器内设置有溶液；所述测量容器放置于称重装置上，用于容纳被测组织；所述称重装置放置于测量支架上，并用于获取体积测量组件的重量；所述测量系统置于测量支架内，用于测量所述体积测量组件内组织的体积。本申请解决了相关技术中存在离体组织体积测量装置结构复杂，采用溢流的方式对水位读数存在读数误差，且在测量过程中会挤压被测组织导致对组织器官损伤大的问题。

Description

离体移植组织器官重量体积一体式测量装置及测量方法

技术领域

本申请涉及医疗测量设备技术领域，具体而言，涉及一种离体移植组织器官重量体积一体式无菌测量装置及测量方法。

背景技术

现代医学在治疗的过程中，对于功能衰竭的器官一般采用器官移植的方式进行治疗，通过将一个个体的组织或器官用手术或其他方法，导入自体或另一个个体的某一部分，以替代原已丧失功能的组织或器官，在进行器官移植的过程中需要严格测量移植器官的体积和重量，以保证手术的正常进行。

中国专利，公开号为：CN201675946U的专利文件公开了一种离体肿瘤器官组织体积测量仪器，在物块放置器的下端设置有一带刻度的体积测量器，距物块放置器上端5～20mm的侧壁上设置有与物块放置器和体积测量器相联通的导液管，物块放置器为漏斗形或半球形或圆桶形体，体积测量器为透明体。量测时物块放置器中装由液体，物块放入物块放置器内，被排出的液体经导液管进入到标有刻度的体积测量器中，可从体积测量器上读出被测物块的体积，该测量装置结构过于简单，测量数据由水位刻度判断存在测量结果不精准得问题，且对于被测组织的重量无法进行测量。

中国专利，公开号为：CN205808861U的专利文件公开了一种离体手术切除组织体积测量装置，溢流杯内放有称重溶液，溢流杯放置于支架上，溢流杯上部的溢流口连通储液器，储液器放置于称重传感器上；称重传感器称量出所溢出的称重溶液的重量；所述组织压针装置由圆盘压针阵列、连接杆、螺杆、螺母、固定杆、滑动轴承、步进电机组成，所述圆盘压针阵列置于溢流杯上方，并通过连接杆连接螺母和滑动轴承，螺母连接竖向的螺杆，螺杆连接步进电机，滑动轴承滑动连接竖向的固定杆，该装置虽然可以实现同步测量离体组织的体积和重量，但涉及测量体积的结构包括螺杆、步进电机等等，导致结构过于复杂，操作难度高，且存在圆盘压针会挤压被测组织的问题。

中国专利，授权公告号为：CN105928584B的专利文件公开了一种在体手术切除组织体积测量装置及其测量方法，包括上壳体、下壳体为中空半球体，上壳体、下壳体内侧分别连接有上薄膜、下薄膜构成两个独立的密闭空间，上壳体与下壳体之间通过铰链连接，上壳体与下壳体的接触面上开有抽气孔、血管保护孔。其测量方法包括：选择适合的体积测量装置，可知上壳体与下壳体内的固定体积V固；向上壳体与上薄膜、下壳体与下薄膜间注入液体，抽掉上薄膜、下薄膜与组织间的空气，该装置只能单纯用于测量被测组织的体积，由于上薄膜、下薄膜与组织间的空气被抽离，导致依然存在挤压被测组织的问题。

针对相关技术中存在离体组织体积测量装置结构复杂，采用溢流的方式对水位刻度线读数存在读数误差，且在测量过程中会挤压被测组织导致对组织器官损伤大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种离体移植组织器官重量体积一体式无菌测量装置及测量方法，以解决相关技术中存在存在离体组织体积测量装置结构复杂，采用溢流的方式对水位读数存在读数误差，且在测量过程中会挤压被测组织导致对组织器官损伤大的技术问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种离体移植组织器官重量体积一体式测量装置。

根据本申请的离体移植组织器官重量体积一体式测量装置包括：测量支架、测量系统、称重装置和体积测量组件，其中：

所述体积测量组件包括测量容器，所述测量容器内设置有溶液；

所述测量容器放置于称重装置上，用于容纳被测组织；

所述称重装置放置于测量支架上，并用于获取体积测量组件的重量；

所述测量系统包括用于监测所述溶液高度变化并进行数字化显示的装置。

进一步的，测量系统包括采用电性连接的充电电路板、充电电池、微控制单元、开关、显示屏和非接触式位移传感器，其中：

所述充电电路板为充电电池充电；

所述充电电池为微控制单元、开关、显示屏和非接触式位移传感器供电；

所述非接触式位移传感器用于监测测量容器内溶液的高度变化；

所述微控制单元用于采集、处理非接触式位移传感器的测量数据，并传输至显示屏进行显示；

所述显示屏嵌设在测量支架上。

进一步的，测量支架包括底盘，所述底盘上设置有立柱，所述立柱上设置有调节架组件，所述非接触式位移传感器位于调节架组件上。

进一步的，调节架组件包括活动套设在立柱上的调节架一，所述调节架一侧面横向活动设置有调节架二，所述非接触式位移传感器位于调节架二末端，调节架一通过抱箍套设在立柱上并固定，调节架一上螺纹连接有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉与调节架二抵触，并固定调节架二。

进一步的，称重装置采用精密电子秤或电子天平秤中的一种，称重装置平放于底盘上。

进一步的，所述溶液设置为无菌液体，所述测量容器内设置有浮标，所述浮标漂浮于无菌液体表面并位于非接触式位移传感器测量点的正下方。

进一步的，测量容器采用量杯或量筒中的一种，并放置于称重装置上方。

进一步的，测量容器设置为底部平底的葫芦形，所述浮标位于测量容器的小径端并与其内壁贴合。

为了实现上述目的，根据本申请的另一方面，提供了一种离体移植组织器官重量体积的测量方法。

根据本申请的离体移植组织器官重量体积的测量方法包括如下步骤：

(1)对体积测量组件进行消毒，并向体积测量组件内加入一定量的无菌液体；

(2)通过测量系统获取体积测量组件内无菌液体的高度并记录为H0；

(3)记录称重装置数值为M0；

(5)向体积测量组件内加入被测组织，并使其完全浸没于无菌液体液面以下；

(6)记录体积测量组件内无菌液体的高度并记录为H1，记录称重装置数值为M1；

(7)即测得加入被测组织前后高度差H＝H1-H0；重量差M＝M1-M0，其中，M即为被测组织的重量m，高度差H与体积测量组件的截面积S的乘积即为被测组织的体积V。

进一步的，步骤(2)中在通过测量系统获取体积测量组件内无菌液体的高度前可先调节调节架一的高度和调节架二的水平位置，从而使非接触式位移传感器可测量到浮标的高度。

在本申请实施例中，采用将称重和体积测量结合的测量方式，通过将称重装置和测量系统均安装在测量支架上，并可同步对体积测量组件进行测量，达到了在对组织器官称重的同时获取其体积数据，提高了被测组织的测量效率，并且被测组织放置在测量容器中时可自由舒展，可通过测量系统直接获取放入被测组织后的溶液的高度数据，数字化的显示相比传统读取刻度线的方式更为精确，并且被测组织位于测量容器内时不受外力挤压，避免了传统测量方式存在挤压被测组织而导致组织损伤的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的正视结构示意图；

图2是根据本申请实施例的侧视结构示意图；

图3是根据本申请实施例的俯视结构示意图；

图4是根据本申请实施例中调节架组件的正视结构示意图；

图5是根据本申请实施例中调节架组件的侧视结构示意图；

图6是图5中局部A的放大结构示意图；

图7是根据本申请实施例的测量容器俯视结构示意图；

图8是根据本申请实施例的测量系统结构示意图。

其中，1测量系统，101充电电路板，102充电电池，103开关，104微控制单元，105显示屏，106非接触式位移传感器，2测量支架，21底盘，22立柱，23调节架二，24锁紧螺钉，25调节架一，26滑块，27滑槽，3称重装置，4体积测量组件，41测量容器，42被测组织，43浮标。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“一”、“二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”、“中”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“连接”、应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1～8所示，本申请涉及一种离体移植组织器官重量体积一体式测量装置，包括测量支架2、测量系统1、称重装置3和体积测量组件4，其中：

所述体积测量组件4包括测量容器41，所述测量容器41内设置有溶液；

测量容器41放置于称重装置3上，用于容纳被测组织42，在测量容器41内加入溶液后再放入被测组织42，通过测量溶液的上升高度，从而间接的获取被测组织42的体积；

称重装置3放置于测量支架2上，并用于获取体积测量组件4的重量，称重装置3采用现有的称重硬件即可，称重装置3的放置位置应保持平稳，以确保称重数据的可靠性，通过称重装置3获取体积测量组件4的实时重量；

测量系统1包括用于监测所述溶液高度变化并进行数字化显示的装置，测量系统1用于与获取溶液上升高度的装置配合，如水位传感器等等只要能监测到溶液上升高度即可，通过测量系统1将传感器获取的数据进行数字化显示，从而得出被测组织42的体积。

进一步的，如图8所示，测量系统1包括采用电性连接的充电电路板101、充电电池102、微控制单元104、开关103、显示屏105和非接触式位移传感器106，其中：

充电电路板101为充电电池102充电，充电电路板101可使用现有的结构直接安装在测量支架2内并使其与充电电池102电性连接即可，通过保证本装置的多次可持续使用；

充电电池102为微控制单元104、开关103、显示屏105和非接触式位移传感器106供电；

非接触式位移传感器106用于监测测量容器41内溶液的高度变化，非接触式位移传感器106可有效控制测量精度，保证测量数据的准确性；

微控制单元104用于采集、处理非接触式位移传感器106的测量数据，并传输至显示屏105进行显示，显示屏105还可以是LCD显示屏、LED显示屏或OLED显示屏，只要能清楚的显示微控制单元104传输的数据即可，本领域的技术人员可以根据实际需要具体设置该显示屏105的类型；

显示屏105嵌设在测量支架2上，通过显示屏105嵌设在测量支架2上，便于使用人员观察显示屏105。

进一步的，如图4和图5所示，测量支架2包括底盘21，底盘21上表面可设置用于容纳称重装置3的凹槽，使称重装置3稳定的固定在底盘21上，避免移动该装置的过程中称重装置3滑动，底盘21上设置有立柱22，立柱22呈竖直设置并位于底盘21的一角，使得底盘21有更大的面积用于安装测量装置，立柱22上设置有调节架组件，非接触式位移传感器106位于调节架组件上，调节架组件起到对非接触式位移传感器106的调节作用，使得非接触式位移传感器106可准确的测量到无菌液体的高度变化，调节架组件的具体结构不做限制，可采用现有的调节装置，本领域技术人员可根据实际情况选用。

具体的，调节架组件包括活动套设在立柱22上的调节架一25，由于调节架一25活动套设在立柱22上，使得调节架一25可沿立柱22上下移动，继而实现对非接触式位移传感器106高度的调节，其调节过程中的定位可采用现有的定位结构，如螺栓定位或销定位等等，调节架一25侧面横向活动设置有调节架二23，使得调节架二23可在调节架一25上做横向移动，非接触式位移传感器106位于调节架二23末端，通过调节架二23可调节非接触式位移传感器106的水平位置。其定位方式可参考调节架一25的定位方式，调节架一25通过抱箍套设在立柱22上并固定，通过调节抱箍上的螺丝实现调节架一25的上下滑动，调节架一25上螺纹连接有锁紧螺钉24，锁紧螺钉24与调节架二23抵触，并固定调节架二23。

如图6所示，该方式中，调节架一25和调节架二23具体的连接方式具体为：调节架一25侧面横向设置有滑槽27，滑槽27内滑动设置有滑块26，调节架二23与滑块26连接，使得调节架二23可通过滑块26沿滑槽27横向滑动，锁紧螺钉24下端延伸至滑槽27内并与滑块26上端面抵触，从而固定滑块26位置，操作方便。

进一步的，称重装置3采用精密电子秤或电子天平秤中的一种，称重装置3平放于底盘21上，当底盘21上设置有凹槽时，称重装置3可置于凹槽内。

进一步的，溶液设置为无菌等渗液体，所述测量容器41内设置有浮标43，浮标43采用可消毒、综合密度小的材料制作，浮标43漂浮于无菌液体表面并位于非接触式位移传感器106测量点的正下方，非接触式位移传感器106通过测量浮标43上浮的距离从而获取无菌液体上升的高度，继而间接获取被测组织42的体积，浮标43位于非接触式位移传感器106测量点正下方，便于测量其高度变化。

进一步的，测量容器41设置为底部平底且面积便于测量的葫芦形，浮标43位于测量容器41的小径端并与其内壁贴合，使得浮标43被限制在测量容器41的小径端，而测量容器41的大径端则用于放置被测组织42，使得在使用过程中不需要对浮标43再定位，提高测量效率，也避免浮标43再测量容器41内无规则漂浮。

本发明提供一种离体移植组织器官重量体积的测量方法，包括如下步骤：

(1)对体积测量组件4进行消毒，并向体积测量组件4内加入一定量的无菌液体，无菌液体的加入量视被测组织42的大小定，应使被测组织42完全浸没在无菌液体内；

(2)通过测量系统1获取体积测量组件4内无菌液体的高度并记录为H0；

(3)记录称重装置3数值为M0；

(5)向体积测量组件4内加入被测组织42，并使其完全浸没于无菌液体液面以下；

(6)记录体积测量组件4内无菌液体的高度并记录为H1，记录称重装置3数值为M1；

(7)即测得加入被测组织42前后高度差H＝H1-H0；重量差M＝M1-M0，其中，M即为被测组织42的重量m，高度差H与体积测量组件4的截面积S的乘积即为被测组织42的体积V。

进一步的，步骤(2)中在通过测量系统1获取体积测量组件4内无菌液体的高度前可先调节调节架一25的高度和调节架二23的水平位置，从而使非接触式位移传感器106可测量到浮标43的高度。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：采用将称重和体积测量结合的测量方式，通过将称重装置和测量系统均安装在测量支架上，并可同步对体积测量组件进行测量，与被测组织接触部分使用可反复消毒的生物相容性好的材料，达到了在对组织器官称重的同时获取其体积数据，避免了组织器官因测量不同数据而需要转移导致易造成组织器官破损的问题以及难以保证转移过程中的无菌环境，从而实现了保证组织器官测量过程中无菌、生物相容性好的环境和提高测量效率的技术效果，并且被测组织放置在测量容器中时可自由舒展，可通过测量系统直接获取放入被测组织后的溶液的高度数据，数字化的显示相比传统读取刻度线的方式更为精确，并且被测组织位于测量容器内时不受外力挤压，避免了传统测量方式存在挤压被测组织而导致组织损伤的问题。

本发明装置所有与被测组织器官接触部分均可进行正常消毒除菌，且使用目前公认的生物相容性好的材料精确3D打印制作，方便术中用于移植的组织、器官的重量和体积，避免对被测组织产生污染，保证移植手术顺利进行；

本装置测量过程中，被测移植组织器官自然舒展地置于生物相容性好的无菌液体中，避免物理挤压和渗透压等影响，且称量容器采用生物相容性好的生物医学专用材料，对移植组织器官无损害；

本装置使用过程中可采用不同型号的测量容器，可适用于各部位外科手术中不同大小的移植组织器官；

本装置可同时一次性测得被测组织器官的体积及重量，缩短了测量时间，另外，本装置可进行重复测量，无需标定、重置等操作，且正常工作人员即可进行操作，无需专业的复杂培训。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离体移植组织器官重量体积一体式测量装置，其特征在于，包括测量支架、测量系统、称重装置和体积测量组件，其中：

所述体积测量组件包括测量容器，所述测量容器内设置有溶液；

所述测量容器放置于所述称重装置上，用于容纳被测组织；

所述称重装置放置于所述测量支架上；

所述测量系统包括用于监测所述溶液高度变化并进行数字化显示的装置。

2.根据权利要求1所述的离体移植组织器官重量体积一体式测量装置，其特征在于，所述测量系统包括采用电性连接的充电电路板、充电电池、微控制单元、开关、显示屏和非接触式位移传感器，其中：

所述充电电路板为充电电池充电；

所述充电电池为微控制单元、开关、显示屏和非接触式位移传感器供电；

所述非接触式位移传感器用于监测测量容器内溶液的高度变化；

所述微控制单元用于采集、处理非接触式位移传感器的测量数据，并传输至显示屏进行显示；

所述显示屏嵌设在测量支架上。

3.根据权利要求2所述的离体移植组织器官重量体积一体式测量装置，其特征在于，所述测量支架包括底盘，所述底盘上设置有立柱，所述立柱上设置有调节架组件，所述非接触式位移传感器位于调节架组件上。

4.根据权利要求3所述的离体移植组织器官重量体积一体式测量装置，其特征在于，所述调节架组件包括活动套设在立柱上的调节架一，所述调节架一侧面横向活动设置有调节架二，所述非接触式位移传感器位于调节架二末端，所述调节架一通过抱箍套设在立柱上并固定，调节架一上螺纹连接有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉与调节架二抵触，并固定调节架二。

5.根据权利要求1至4任一项所述的离体移植组织器官重量体积一体式测量装置，其特征在于，所述称重装置采用精密电子秤或电子天平秤中的一种，所述称重装置平放于底盘上。

6.根据权利要求5所述的离体移植组织器官重量体积一体式测量装置，其特征在于，所述溶液设置为无菌液体，所述测量容器内设置有浮标，所述浮标漂浮于无菌液体表面并位于非接触式位移传感器测量点的正下方。

7.根据权利要求6所述的离体移植组织器官重量体积一体式测量装置，其特征在于，所述测量容器采用量杯或量筒中的一种，并放置于称重装置上方。

8.根据权利要求6或7任一所述的离体移植组织器官重量体积一体式测量装置，其特征在于，所述测量容器设置为底部平底的葫芦形，所述浮标位于测量容器的小径端并与其内壁贴合。

9.一种离体移植组织器官重量体积的测量方法，其特征在于，包括：

对体积测量组件进行消毒，并向体积测量组件内加入一定量的无菌液体；

通过测量系统获取体积测量组件内无菌液体的高度并记录为H0；

记录称重装置数值为M0；

向体积测量组件内加入被测组织，并使其完全浸没于无菌液体液面以下；

记录体积测量组件内无菌液体的高度并记录为H1，记录称重装置数值为M1；

即测得加入被测组织前后高度差H＝H1-H0；重量差M＝M1-M0，其中，M即为被测组织的重量m，高度差H与体积测量组件的截面积S的乘积即为被测组织的体积V。

10.根据权利要求9所述的离体移植组织器官重量体积的测量方法，其特征在于，所述通过测量系统获取体积测量组件内无菌液体的高度前可先调节调节架一的高度和调节架二的水平位置，从而使非接触式位移传感器可测量到浮标的高度。

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