CN114027888B - 活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法 - Google Patents

活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，所述活检手术装置包括电机、外刀管和内刀管，外刀管的前端侧面开设有取样窗口，电机通过传动机构驱动内刀管沿轴向运动，改变内刀管与取样窗口的轴向相对位置；所述取样窗口的开窗大小调节方法包括：获取至少包含取样开窗长度设定值的输入指令；根据内刀管的当前位置和设定值确定内刀管的轴向移动距离；根据传动机构的传动关系计算出内刀管轴向移动距离所对应的电机转动圈数；控制电机旋转直至取样窗口达到开窗长度。本发明内刀管可以在将取样窗口完全封闭至完全打开之间的位置移动，以调节取样窗口的开窗长度，通过控制电机转动圈数，可实时、精确控制取样窗口的开窗长度。

Description

活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法。
背景技术
活检是应诊断、治疗的需要，从患者体内切取、钳取或穿刺等取出病变组织，进行病理学检查的技术。活检手术装置用于人体的活组织取样，应用较广的是旋切取样的活检手术装置，该装置通常包括刀具和手柄，刀具包括内外相套的内刀管和外刀管，外刀管前端为尖端，用于穿刺，外刀管靠前端的侧面开有取样槽，内刀管前端有切削刃，穿刺时内刀管在最前端将取样槽封闭，穿刺到位置后内刀管再向后运动让出取样槽，组织在负压条件下被吸入取样槽，此时内刀管向前运动并旋切，将进入取样槽的组织切下并容纳入内刀管的前端。
手术过程中，根据取样的多少而控制内刀管退让出的位置和距离以调节取样槽的开窗大小；现有技术中，通常只设置有3至4个固定的调节挡位，只能在固定的挡位之间调节，例如取样槽打开50％、100％等，无法实现开窗大小的精细化连续调节，只能适应固定的几种取样长度，因而适应较差，使得活检手术装置的通用性较弱。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，便于对取样窗口的开窗大小进行实时调节，以适应不同取样尺寸的需求。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：
一种活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，所述活检手术装置包括电机、外刀管、内刀管，所述外刀管与所述内刀管套接，所述外刀管的前端侧面开设有取样窗口，所述电机通过传动机构驱动内刀管沿轴向运动，使所述内刀管前端停止在所述外刀管取样窗口轴向的任意位置，以调节取样窗口的开窗长度；
所述取样窗口的开窗大小调节方法包括：
获取输入指令，所述输入指令至少包含取样窗口开窗长度的设定值；
根据所述内刀管当前位置和所述开窗长度的设定值，确定所述内刀管的轴向移动距离；
根据传动机构的传动关系计算出内刀管轴向移动距离所对应的电机转动圈数；
控制所述电机按照所述转动圈数进行旋转，使所述内刀管轴向移动，使取样窗口达到目标开窗长度。
当所述内刀管的当前位置为最前端将取样窗口封闭的初始位置时，所述内刀管的轴向移动距离L＝S1+L0；
当所述内刀管的当前位置不在初始位置时，当Ln≤L0时，所述内刀管的轴向移动距离L＝S1+(L0-Ln)；当Ln≥L0时，L＝S1-(Ln-L0)；
其中S1为所述输入的开窗长度的设定值，L0为内刀管位于初始位置时内刀管前端到取样窗口前端的距离，Ln为内刀管前端到初始位置的距离。
可选地，所述传动机构包括与所述电机出输出端固定连接的传动件，所述传动件上设置有第一螺纹段，所述内刀管上设置有与所述第一螺纹段螺纹配合的第二螺纹段，所述电机驱动传动件转动进而带动内刀管沿轴向移动。
可选地，所述传动机构包括与所述电机的输出端固定连接的传动件，所述传动件上设置有第一螺纹段，所述传动机构还包括固定套设在所述内刀管上的传动套，所述传动套与内刀管之间轴向相对固定、周向可相对转动地设置，所述传动套上设置有与所述第一螺纹段螺纹配合的第二螺纹段，所述电机驱动传动件转动进而带动内刀管沿轴向移动。
可选地，根据下列方法计算，内刀管轴向移动距离L对应的电机转动圈数
Figure BDA0003357390860000021
其中，P为第一螺纹段或第二螺纹段的螺距。
可选地，所述传动机构包括相啮合的第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮设置在第一驱动电机的输出轴上，所述内刀管上设置有第三螺纹段，所述第一从动齿轮设置有第四螺纹段，所述第一从动齿轮与所述内刀管螺纹配合，所述第一驱动电机驱动所述第一主动齿轮转动，使所述第一从动齿轮带动所述内刀管轴向移动。
可选地，根据下列方法计算，内刀管轴向移动距离L对应的电机转动圈数
Figure BDA0003357390860000022
其中，P1为第三螺纹段或第四螺纹段的螺距，B为第一主动齿轮齿数，D为第一从动齿轮齿数。
可选地，所述传动机构包括第一传动结构和第二传动结构，所述第二传动结构用于带动内刀管绕自身轴线旋转，所述第一传动结构的输出部外套在内刀管上，并与内刀管之间通过螺纹配合；且所述输出部与内刀管的旋转方向相同，输出部与内刀管之间具有转速差，通过转速差和螺纹结构带动内刀管沿轴向移动。
可选地，所述第一传动结构包括相啮合的第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮设置在电机的输出轴上，所述内刀管上设置有第五螺纹段，所述第一从动齿轮设置有第六螺纹段，所述第一从动齿轮与所述内刀管螺纹配合；所述第二传动结构包括相啮合的第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述第二主动齿轮设置在电机的输出轴上，所述第二从动齿轮套设在内刀管上，并与内刀管之间周向相对固定、轴向可相对滑动地设置。
可选地，根据下列方法计算，内刀管轴向移动距离L对应的电机转动圈数
Figure BDA0003357390860000031
其中，P2为第五螺纹段或第六螺纹段的螺距，B为第一主动齿轮齿数，D为第一从动齿轮齿数，A为第二主动齿轮齿数，C为第二从动齿轮齿数。
可选地，所述最小单元E的取值范围为0.1mm-2mm，同一活检手术装置上的各个最小单元E的取值相同。
如上所述，本发明的有益效果是：本发明内刀管可以在将取样窗口完全封闭至完全打开之间的位置调节，从而可以调节取样窗口的实际开窗长度，以适应不同取样尺寸的需求，并且通过内刀管轴向移动距离与电机转动圈数的对应关系，通过控制电机转动圈数，可精确控制取样窗口的开窗长度，并能根据需要实时进行调节，满足不同大小病灶的精准切除需求。
附图说明
图1为一个实施例的流程图；
图2为一个实施例中活检手术装置的结构示意图；
图3为一个实施例中外刀管和内刀管的结构示意图；
图4为一个实施例中内刀管让出/遮挡部分取样窗口的结构示意图；
图5为一个实施例中取样窗口全部打开的结构示意图；
图6为一个实施例中取样窗口开窗长度与内刀管轴向移动距离的关系示意图；
图7为又一实施例中取样窗口开窗长度与内刀管轴向移动距离的关系示意图；
图8为一个实施例中内刀管的传动示意图；
图9为另一实施例中内刀管的传动示意图；
图10为又一实施例中内刀管的传动示意图；
图11为再一实施例中内刀管的传动示意图；
图12为图11中局部放大视图；
图13为一个实施例中套筒与延伸段配合的轴向视图。
零件标号说明
1-手柄；11-电机；12-输出轴；13-第一主动齿轮；14-第二主动齿轮；2-刀具组件；21-外刀管；21a-取样窗口；22-内刀管；23-第一从动齿轮；24-第二从动齿轮；25-传动套；26-延伸段；26a-凸起；27-套筒；27a-凹槽；28-支撑壳体；28a-凸筋；28b-台阶。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例
本文中前后方位是以活检手术装置的使用状态为参考，使用时朝向患者的一方为前方，背离患者的一方为后方。
如图1至图6所示，本例示意一种活检手术装置，包括相连接的手柄1和刀具组件2，刀具组件2包括同轴设置的外刀管21和内刀管22，外刀管21的前端具有穿刺尖端，外刀管21靠近前端的侧面开设有取样窗口21a，内刀管22前端有切削刃，内刀管22与外刀管21套接，内刀管22内套于外刀管21或内刀管22外套于外刀管21，内刀管22能够相对于外刀管21轴向移动；
手柄1内设置有电机11，电机11与内刀管22之间通过传动机构连接，驱动内刀管22沿轴向(前后方向)运动，改变内刀管前端停止在所述外刀管取样窗口轴向的任意位置，以无级调节所述内刀管让出或遮挡取样窗口21a的长度，从而调节用于吸入组织的取样窗口21a的实际开窗长度，即实际使用的取样窗口21a的轴向尺寸。
穿刺时内刀管22位于最前端将取样窗口21a封闭，穿刺到位置后内刀管22再向后运动让出取样窗口21a，组织在负压条件下被吸入取样窗口21a，此时内刀向前运动或前进同时并旋转，将进入取样窗口21a的组织切下，再通过大气压将切下的组织经过内刀管运送至样本收集盒。内刀管22可以在将取样窗口21a完全封闭(图4状态)至完全打开之间(图5状态)的位置调节，从而可以根据取样要求连续调节的取样窗口21a的实际开窗大小。
其中，活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法包括：获取输入指令，输入指令至少包含取样开窗长度的设定值，例如可以通过手柄1上的按键输入或者触屏输入开窗长度参数，或者输入增加/减少的相对量，即开窗长度的调节值，通过输入的调节值可以计算出取样开窗长度的设定值；然后根据实际需要的开窗长度确定内刀管22的轴向移动距离，即根据内刀管22当前位置和开窗长度的设定值确定，例如当内刀管22的前端与取样窗口21a前端平齐时，内刀管22向后移动距离即为开窗长度；当内刀管22的前端向前超过取样窗口21a前端时，则内刀管22向后移动距离需大于输入的开窗长度，差值为内刀管22前端超出取样窗口21a前端的距离，该距离是活检手术装置制造时就确定的，根据相对位置来确定内刀管22的移动距离，如图6和图7所示；
之后，根据传动机构的传动关系，计算出内刀管22轴向移动距离所对应的电机转动圈数；从而控制所述电机按照所述转动圈数进行旋转，使所述内刀管22轴向移动，直至取样窗口21a达到指定的开窗长度为止。
对于电机的转动圈数可用霍尔传感器检测，当转动完指定圈数后停止转动。
其中，输入设备、驱动器、霍尔传感器分别与控制器连接，输入设备可以是按键、触摸屏等，控制器内存储有内刀管22轴向移动距离与电机转动圈数的对应关系计算方式，当控制器获取输入设备的输入指令后，根据内刀管22与取样窗口21a的相对位置关系，计算出内刀管22需轴向移动的距离，然后根据当前传动机构的传动关系得出电机需要转动的圈数，利用驱动器驱使电机按照确定的圈数转动，同时霍尔传感器检测电机的转动圈数，并反馈至控制器，实时获取电机转动圈数，当达到对应圈数后，控制器通过驱动器控制电机停转。内刀管22可以在将取样窗口21a完全封闭至完全打开之间的位置调节，从而可以调节取样窗口21a的实际开窗长度，以适应不同取样尺寸的需求，并且通过内刀管22轴向移动距离与电机转动圈数的对应关系，通过控制电机转动圈数，可精确控制取样窗口21a的开窗长度，并能根据需要实时进行调节。
上述的控制器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
其中，如图6所示，当内刀管22的当前位置为初始位置时(即内刀管位于最前端将取样窗口封闭)，内刀管22的轴向移动距离L＝S1+L0；其中S1为所述输入的开窗长度的设定值；其中，L0为内刀管22位于初始位置时内刀管22前端到取样窗口21a前端的距离；
当所述内刀管22的当前位置不在初始位置时，分两种情况，当Ln≤L0时，说明内刀管22位于初始位置至取样窗口21a的前端之间，内刀管22的轴向移动距离L＝S1+(L0-Ln)，需移动的距离大于设定值；当Ln≥L0时，说明内刀管22位于取样窗口21a的前端的后侧，需移动的距离小于设定值，L＝S1-(Ln-L0)；其中，Ln为内刀管22前端到初始位置的距离。当L>0时，内刀管22后退，当L<0时，内刀管22向前运动。
如图7中(a)所示为内刀管22的当前位置，图7中(b)所示为内刀管22的最终调节位置，内刀管22的当前位置在取样窗口21a前端的后方，此时内刀管22的轴向移动距离为L＝S1-(Ln-L0)；当Ln≤L0时，计算方式相似。
对于活检手术装置的传动结构，根据不同的传动结构具有不同的传动比计算方式：
在一个实施例中，电机11的输出端与内刀管22之间直接通过螺纹连接，内刀管22轴向运动，此时电机11旋转一圈则，内刀管22轴向移动一个螺距P，内刀管22轴向移动距离L对应的电机转动圈数
Figure BDA0003357390860000061
其中，P为内刀管22与电机11输出端配合的螺纹的螺距。其中，，当X>0时，电机正转，内刀管22后退；X<0时，电机反转，内刀管22向前运动，X不一定为整数，可以电机可以转半圈，四分之一圈，可根据实际需求设定电机的转动圈数。
具体地如图8所示，第一电机11的输出端固定连接有与其同步转动的传动件16，传动件16上设置有第一螺纹段，第一螺纹段可以是内螺纹或者外螺纹，内刀管22的后部设置与第一螺纹段相配合的第二螺纹段，P为第一螺纹段或第二螺纹段的螺距；传动件16直接与内刀管22的后部螺纹套设，在刀具组件或手柄上设置限位限制内刀管22转动，使内刀管22做轴向运动。
如图9所示，在又一实施例中，第一电机11的输出端固定连接有与其同步转动的传动件16，传动件16上设置有第一螺纹段，第一螺纹段可以是内螺纹或者外螺纹，内刀管22上的传动套25，传动套25上设置有与第一螺纹段配合的第二螺纹段，传动件16与传动套25螺纹套接，传动套25与内刀管22之间轴向固定，周向相对转动地设置，从而在第一电机11转动时通过传动套25带动内刀管22轴向运动，使内刀管22前端停止在外刀管21的取样窗口21a轴向的任意位置。本例适用于内刀管22不旋转，只轴向运动的活检手术装置，可在刀具组件或手柄上设置限位限制内刀管22转动。
如图10所示，在一个实施方式中，传动机构包括相啮合的第一主动齿轮13和第一从动齿轮23，第一电机11的输出端连接有输出轴12，第一主动齿轮13套设在输出轴12上，并随输出轴12转动，内刀管22上设置有外螺纹段(即第三螺纹段)，第一从动齿轮23的内壁设置有内螺纹(即第四螺纹段)，该第一从动齿轮23套在内刀管22的外螺纹段上，与内刀管22螺纹配合，通过螺纹副配合，驱动内刀管22轴向运动，所述第一电机11驱动第一主动齿轮13转动，使第一从动齿轮23带动内刀管22沿轴向移动，并使内刀管22前端停止在外刀管21的取样窗口21a轴向的任意位置，从而改变内刀管22让出或遮挡取样窗口21a的尺寸。
本例中为便于制造，内刀管22上固套有传动套25，传动套25上设置外螺纹与第一从动齿轮23配合。当然其他实施方式中，第一从动齿轮23轴向延伸出带外螺纹的轴部，该轴部伸入内刀管22中，并与其螺纹配合。
上述实施方式，既可适用于内刀管22旋转切割的活检手术装置，也可适用于内刀管22不旋转，只轴向运动的活检手术装置。
上述结构通过齿轮组和螺纹传动，第一从动齿轮23转动一圈，内刀管22轴向移动一个螺距，电机11转动D/B圈，则内刀管22轴向移动距离L对应的电机11转动圈数
Figure BDA0003357390860000071
其中，P1为第三螺纹段或第四螺纹段的螺距，B/D为第一主动齿轮13与第一从动齿轮23的传动比，例如B为第一主动齿轮齿数，D为第一从动齿轮齿数。
如图11所示，在一个实施方式中，传动机构包括第一传动结构和第二传动结构，电机通过第二传动结构带动内刀管22绕自身轴线旋转，第一传动结构的输出部外套在内刀管22上，并与内刀管22之间通过螺纹配合；输出部与内刀管22的旋转方向相同，输出部与内刀管22之间具有转速差，通过转速差和螺纹结构带动内刀管22沿轴向移动。从而在内刀管22高转速旋转的同时，实现轴向上较慢的移动调节，利于精确调节。
如图11和图12所示，第一传动结构包括相啮合的第一主动齿轮13和第一从动齿轮23，第一从动齿轮23即为第一传动结构的输出部，电机11的输出端连接有输出轴12，第一主动齿轮13套设在输出轴12上，并随输出轴12转动，内刀管22上设置有外螺纹段(第五螺纹段)，第一从动齿轮23的内壁设置有内螺纹(第六螺纹段)，该第一从动齿轮23套在内刀管22的外螺纹段上，与内刀管22螺纹配合。
电机11与内刀管22之间通过第二传动结构传递扭矩，以驱动内刀管22旋转，其中，第二传动结构包括相啮合的第二主动齿轮14和第二从动齿轮24，第二主动齿轮14设置在电机11的输出轴12上，并随所述输出轴12同步转动，第二从动齿轮24同轴套设在内刀管22上，并与内刀管22之间周向相对固定、轴向可相对滑动地设置，即内刀管22随第二从动齿轮24转动，但内刀管22可相对于第二从动齿轮24轴向滑动，并在滑动过程中仍然传递扭矩。
具体地，传动机构还包括固定套设在内刀管22上的传动套25，传动套25上设置有外螺纹，所述第一从动齿轮23套设在传动套25上，与传动套25螺纹配合。
上述结构，内刀管22由传动组件带动绕自身轴线旋转，即与第二从动齿轮24同步转动，同时第一从动齿轮23与内刀管22螺纹配合，内刀管22的转动方向与第一从动齿轮23的转动方向相同，但转速不同，存在转速差，该转速差通过螺纹驱动内刀管22轴向运动。
在一个实施方式中，传动套25轴向延伸形成延伸段26，第二从动齿轮24的其中一端固定连接有套筒27，套筒27外套在延伸段26上，并与延伸段26通过凹凸结构配合传递扭矩，且传动套25可相对于套筒27轴向滑动，以实现轴向相对移动的过程中保持扭矩传递。
如图13所示，在一个实施例中，所述套筒27的内壁沿内刀管22轴向开设有凹槽27a，凹槽27a沿周向分布为多个，延伸段26上设置与凹槽27a对应的凸起26a，且凹槽27a沿内刀管22轴向的长度大于/或小于凸起26a沿内刀管22轴向的长度，当然也可以通过键槽或花键配合。
本例中，刀具组件2还包括支撑壳体28，内刀管22和外刀管21均安装在支撑壳体28上，支撑壳体28上设置有传动窗口，第一从动齿轮23和第二从动齿轮24部分地从传动窗口伸出支撑壳体28，支撑壳体28上设置有用于对第一从动齿轮23和第二从动齿轮24轴向定位的定位结构，使得第一从动齿轮23和第二从动齿轮24轴向位置固定，只做旋转运动，本例中依靠传动窗口和支撑壳体28内壁形成的台阶28b轴向定位，为保证支撑的同时减小摩擦，支撑壳体28内壁多根凸筋28a，套筒27的外壁支撑在凸筋28a上。
根据上述传动结构，通过内刀管22轴向移动距离L计算电机转动圈数的过程如下：
第一主动齿轮13和第二主动齿轮14均连接在电机的输出轴上，转速相同；由于第一主动齿轮13、第二主动齿轮14、第一从动齿轮23、第二从动齿轮24的齿数均不同，导致两个齿轮组的传动比不一样，所以第一从动齿轮23和第二从动齿轮24的转速不一样，且第二从动齿轮24的转速与内刀管22绕自身轴线转动的转速相同；
第一从动齿轮23与第二从动齿轮24的转速差为N1：
Figure BDA0003357390860000081
其中，N为第一主动齿轮13和第二主动齿轮14的转速，
Figure BDA0003357390860000082
为转速差系数；其中，B/D为第一主动齿轮13与第一从动齿轮23的传动比，可以为齿轮的齿数比，或者为半径比的倒数，A/C为第二主动齿轮14与第二从动齿轮24的传动比，可以为齿轮的齿数比，或者为齿轮半径比的倒数；
由以上式可知，第一从动齿轮23比第二从动齿轮24转速快N1。传动套25与第二从动齿轮24同步转动，转速相同，即第一从动齿轮23比传动套25的转速快N1。因为第二从动齿轮24、第一从动齿轮23轴向固定，所以第一从动齿轮23与传动套25的转速差通过第一从动齿轮23的螺纹使得传动套25前进或者后退(通过电机改变旋转方向实现前进或者后退)，由于内刀管22与传动套25之间轴向固定，从而实现内刀管22的前进或者后退。
其中，第一从动齿轮23的转速可以快于第二从动齿轮24，或者慢于第二从动齿轮24；快慢以及电机的旋转方向共同决定内刀管22前进或者后退。
内刀管22输出转速
Figure BDA0003357390860000091
即与第二从动齿轮24的转速相同；
内刀管22前进后退的快慢与两个从动齿轮的转速差以及螺纹的螺距有关，内刀管22进给速率
Figure BDA0003357390860000092
其中，P2为传动套25外螺纹的螺距，或者第一从动齿轮23内螺纹的螺距，传动套25与第一从动齿轮23的螺距相同。
当第一从动齿轮23相对第二从动齿轮24旋转1圈，内刀管22前进距离为一个螺距P。因为第一从动齿轮23和第二从动齿轮24转速差系数为
Figure BDA0003357390860000093
也就是第二主动齿轮14、第一主动齿轮13转和电机均转动Y圈，
Figure BDA0003357390860000094
第一从动齿轮23和第二从动齿轮24相差1圈，内刀管22前进螺距P2。
当内刀管22轴向移动距离为L时，第二主动齿轮14、第一主动齿轮13和电机均旋转X圈，则
Figure BDA0003357390860000095
第一从动齿轮23旋转
Figure BDA0003357390860000096
圈，第二从动齿轮24旋转
Figure BDA0003357390860000097
圈。因此在清楚内刀管22轴向移动距离的情况下，可计算出电机对应的转动圈数，从而通过霍尔传感器计数，在到达指定圈数后电机停止转动。当有多级齿轮传动时，传动比计算方式相似。
为便于医生直观地操作，取样窗口21a的开窗长度沿轴向调节的最小单元为E，即所述内刀管22每次可沿轴向移动一个最小单元E，最小单元E的取值范围为0.1mm-2mm，例如0.1mm、1mm、1.5mm、2mm等，并可连续移动多个相同的最小单元；即例如活检手术装置的开窗长度的最小调节单元为0.1mm时，每增减一次移动0.1mm，可连续增加或者减少多个0.1mm，每个活检手术装置上的最小单元取值唯一；各次移动距离相同，从而实现移动距离的连续、精细化调节；以实现取样窗口21a实际开窗长度的连续调节。
调节过程中可以是直接输入开窗长度的最终参数，例如25mm，也可以是输入增量参数，例如在原有开窗长度基础上增加或减少5mm。
活检手术装置工作时，穿刺前及穿刺过程中，内刀管22移动至最前端位置将取样窗口21a封闭，穿刺到位后，根据取样尺寸要求，通过电机11带动内刀管22向后运动，直到取样窗口21的实际开窗长度与输入值对应，然后通过负压装置从内刀管22的后端抽吸，将组织吸入取样窗口21中，完成后，驱动内刀管22向前运动并高速旋转，将组织切割下来并容纳在内刀管22的前端，完成取样。
本实施例，内刀管22可以在将取样窗口21a完全封闭至取样窗口21a完全打开之间的位置连续调节，从而调节取样窗口21a的实际长度，可以实现内刀管22前后位置的连续调节，从而可以根据取样要求实时、连续调节取样窗口21a的开窗长度，以满足不同大小病灶的精准切除需求。在具体的实施例中，可实现最小开窗仅为5mm，满足微小病灶精准切除的需求，最大程度保留周围的正常组织；最大开窗可达30mm，单次切除可获得更大样本量，提升切除效率，缩短手术时间，满足较大病灶的手术需求。
任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于，
所述活检手术装置包括电机、外刀管、内刀管，所述外刀管与所述内刀管套接，所述外刀管的前端侧面开设有取样窗口，所述电机通过传动机构驱动内刀管沿轴向运动，使所述内刀管前端停止在所述外刀管取样窗口轴向的任意位置，以调节取样窗口的开窗长度；
所述取样窗口的开窗大小调节方法包括：
获取输入指令，所述输入指令至少包含取样窗口开窗长度的设定值；
根据所述内刀管当前位置和所述开窗长度的设定值，确定所述内刀管的轴向移动距离；
根据传动机构的传动关系计算出内刀管轴向移动距离所对应的电机转动圈数；
控制所述电机按照所述转动圈数进行旋转，使所述内刀管轴向移动，使取样窗口达到目标开窗长度；
当所述内刀管的当前位置为最前端将取样窗口封闭的初始位置时，所述内刀管的轴向移动距离L＝S1+L0；
当所述内刀管的当前位置不在初始位置时，当Ln≤L0时，所述内刀管的轴向移动距离L＝S1+(L0-Ln)；当Ln≥L0时，L＝S1-(Ln-L0)；
其中S1为所述输入的开窗长度的设定值，L0为内刀管位于初始位置时内刀管前端到取样窗口前端的距离，Ln为内刀管前端到初始位置的距离；
取样窗口的开窗长度沿轴向调节的最小单元为E，最小单元E的取值范围为0.1mm-2mm，开窗长度范围为5mm-30mm。
2.根据权利要求1所述的活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于：所述传动机构包括与所述电机出输出端固定连接的传动件，所述传动件上设置有第一螺纹段，所述内刀管上设置有与所述第一螺纹段螺纹配合的第二螺纹段，所述电机驱动传动件转动进而带动内刀管沿轴向移动。
3.根据权利要求1所述的活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于：所述传动机构包括与所述电机的输出端固定连接的传动件，所述传动件上设置有第一螺纹段，所述传动机构还包括固定套设在所述内刀管上的传动套，所述传动套与内刀管之间轴向相对固定、周向可相对转动地设置，所述传动套上设置有与所述第一螺纹段螺纹配合的第二螺纹段，所述电机驱动传动件转动进而带动内刀管沿轴向移动。
4.根据权利要求2或3所述的活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于：根据下列方法计算，
内刀管轴向移动距离L对应的电机转动圈数
Figure FDA0003835819420000021
其中，P为第一螺纹段或第二螺纹段的螺距。
5.根据权利要求1所述的活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于：所述传动机构包括相啮合的第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮设置在第一驱动电机的输出轴上，所述内刀管上设置有第三螺纹段，所述第一从动齿轮设置有第四螺纹段，所述第一从动齿轮与所述内刀管螺纹配合，所述第一驱动电机驱动所述第一主动齿轮转动，使所述第一从动齿轮带动所述内刀管轴向移动。
6.根据权利要求5所述的活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于：根据下列方法计算，
内刀管轴向移动距离L对应的电机转动圈数
Figure FDA0003835819420000022
其中，P1为第三螺纹段或第四螺纹段的螺距，B为第一主动齿轮齿数，D为第一从动齿轮齿数。
7.根据权利要求1所述的活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于：所述传动机构包括第一传动结构和第二传动结构，所述第二传动结构用于带动内刀管绕自身轴线旋转，所述第一传动结构的输出部外套在内刀管上，并与内刀管之间通过螺纹配合；且所述输出部与内刀管的旋转方向相同，输出部与内刀管之间具有转速差，通过转速差和螺纹结构带动内刀管沿轴向移动。
8.根据权利要求7所述的活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于：所述第一传动结构包括相啮合的第一主动齿轮和第一从动齿轮，所述第一主动齿轮设置在电机的输出轴上，所述内刀管上设置有第五螺纹段，所述第一从动齿轮设置有第六螺纹段，所述第一从动齿轮与所述内刀管螺纹配合；所述第二传动结构包括相啮合的第二主动齿轮和第二从动齿轮，所述第二主动齿轮设置在电机的输出轴上，所述第二从动齿轮套设在内刀管上，并与内刀管之间周向相对固定、轴向可相对滑动地设置。
9.根据权利要求8所述的活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于：根据下列方法计算，
内刀管轴向移动距离L对应的电机转动圈数
Figure FDA0003835819420000031
其中，P2为第五螺纹段或第六螺纹段的螺距，B为第一主动齿轮齿数，D为第一从动齿轮齿数，A为第二主动齿轮齿数，C为第二从动齿轮齿数。
10.根据权利要求1所述的活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法，其特征在于：采用霍尔传感器检测电机的转动圈数。
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EP22894201.7A EP4349273A1 (en) 2021-11-16 2022-05-26 Window opening size adjustment method for sampling window of biopsy surgical device and control device
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114027888B (zh) * 2021-11-16 2022-11-15 重庆西山科技股份有限公司 活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法
CN117064456B (zh) * 2023-10-17 2024-02-02 江西省水产科学研究所(江西省鄱阳湖渔业研究中心、江西省渔业资源生态环境监测中心) 一种鲫鱼类免疫组织自动取样装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6436054B1 (en) * 1998-11-25 2002-08-20 United States Surgical Corporation Biopsy system
WO2008076712A2 (en) * 2006-12-13 2008-06-26 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Biopsy device, system and method
US9078640B1 (en) * 2014-12-02 2015-07-14 Byungseol An Disposable biopsy devices and methods of obtaining tissue biopsy samples using same
WO2016090023A1 (en) * 2014-12-02 2016-06-09 An Byungseol Disposable biopsy devices and methods of obtaining tissue biopsy samples using same
CN207084843U (zh) * 2017-01-20 2018-03-13 重庆西山科技股份有限公司 医用操作组件
CN209529190U (zh) * 2018-12-25 2019-10-25 重庆西山科技股份有限公司 多次取样活检装置
CN112510591A (zh) * 2020-10-26 2021-03-16 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 一种导线剥皮装置及其控制方法
CN113017709A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 深圳成川医疗有限公司 一种活检针以及具有该活检针的活检装置

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4461305A (en) * 1981-09-04 1984-07-24 Cibley Leonard J Automated biopsy device
US6440147B1 (en) * 1998-09-03 2002-08-27 Rubicor Medical, Inc. Excisional biopsy devices and methods
US6120462A (en) * 1999-03-31 2000-09-19 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Control method for an automated surgical biopsy device
ATE387146T1 (de) * 2005-01-24 2008-03-15 Ami Gmbh Einrichtung zum chirurgischen verschluss eines trokardurchstichs
US8206316B2 (en) * 2009-06-12 2012-06-26 Devicor Medical Products, Inc. Tetherless biopsy device with reusable portion
CN101669809B (zh) * 2009-09-24 2010-12-01 上海交通大学 主动可控式胶囊内镜机器人系统
WO2013026043A1 (en) * 2011-08-18 2013-02-21 Hologic, Inc. Tissue removal system
WO2013056190A1 (en) * 2011-10-15 2013-04-18 Transmed7, Llc Soft tissue coring biopsy devices and methods
US9155527B2 (en) * 2013-08-22 2015-10-13 Transmed7, Llc Soft tissue coring biopsy devices and methods
CN203688274U (zh) * 2013-11-15 2014-07-02 中国科学院生物物理研究所 一种组织芯片取样枪
CN104188693A (zh) * 2014-07-04 2014-12-10 杭州通达控制系统有限公司 一种便携式微机控制圆周向摩擦螺旋切活检与手术装置
CN105796135A (zh) * 2016-03-03 2016-07-27 上海导向医疗系统有限公司 真空辅助乳腺样本活检与旋切系统
EP3544518A1 (en) * 2016-11-23 2019-10-02 C.R. Bard, Inc. Single insertion multiple sample biopsy apparatus
CN206745383U (zh) * 2016-11-30 2017-12-15 重庆西山科技股份有限公司 旋切取样操作组件
CN106388875B (zh) * 2016-11-30 2023-07-04 重庆西山科技股份有限公司 旋切操作组件
JP6931056B2 (ja) * 2016-11-30 2021-09-01 チョンチン シーシャン サイエンス アンド テクノロジー カンパニー， リミテッドＣｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｘｉｓｈａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 回転式切断工具及び回転式切断操作組立体
EP3984468B1 (en) * 2016-12-15 2023-07-19 C. R. Bard, Inc. Biopsy device having a linear motor drive
CN206745423U (zh) * 2016-12-30 2017-12-15 重庆西山科技股份有限公司 医用切割装置
EP3624699B1 (en) * 2017-05-19 2023-10-04 Merit Medical Systems, Inc. Rotating biopsy needle
WO2019046131A1 (en) * 2017-08-28 2019-03-07 RELIGN Corporation ARTHROSCOPY DEVICES AND METHODS
IL276582B1 (en) * 2018-02-08 2024-08-01 Limaca Medical Ltd Tissue sampling device
CN109199464B (zh) * 2018-10-31 2024-04-05 重庆西山科技股份有限公司 多腔室样本保持器的活检装置
CN210644068U (zh) * 2019-05-07 2020-06-02 上海三埃弗电子有限公司 一种乳房旋切刀
US20210059748A1 (en) * 2019-08-26 2021-03-04 Corinth MedTech, Inc. Surgical device and methods
CN211534548U (zh) * 2019-12-25 2020-09-22 深圳成川医疗有限公司 一种活检针以及具有该活检针的活检装置
CN111700650A (zh) * 2020-03-30 2020-09-25 苏州碧科维医疗技术有限公司 一种真空辅助乳腺活检系统
CN214157384U (zh) * 2020-09-03 2021-09-10 重庆西山科技股份有限公司 活检手术装置以及活检手术系统
CN213606537U (zh) * 2020-09-03 2021-07-06 重庆西山科技股份有限公司 活检手术装置以及活检手术系统
CN112587098A (zh) * 2020-12-23 2021-04-02 班海鑫 一种神经内科用检测精准的检测设备
CN113243941B (zh) * 2021-04-30 2023-06-27 重庆西山科技股份有限公司 模式可调的活检系统
CN113476111B (zh) * 2021-07-08 2023-01-24 上海导向医疗系统有限公司 乳腺旋切系统及其电机控制系统、控制方法
CN114027888B (zh) * 2021-11-16 2022-11-15 重庆西山科技股份有限公司 活检手术装置取样窗口的开窗大小调节方法
CN216495408U (zh) * 2021-11-16 2022-05-13 重庆西山科技股份有限公司 取样窗口大小可无级调节的活检手术装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6436054B1 (en) * 1998-11-25 2002-08-20 United States Surgical Corporation Biopsy system
JP4559630B2 (ja) * 1998-11-25 2010-10-13 ユナイテッド ステイツ サージカル コーポレイション 生検システム
WO2008076712A2 (en) * 2006-12-13 2008-06-26 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Biopsy device, system and method
US9078640B1 (en) * 2014-12-02 2015-07-14 Byungseol An Disposable biopsy devices and methods of obtaining tissue biopsy samples using same
WO2016090023A1 (en) * 2014-12-02 2016-06-09 An Byungseol Disposable biopsy devices and methods of obtaining tissue biopsy samples using same
CN207084843U (zh) * 2017-01-20 2018-03-13 重庆西山科技股份有限公司 医用操作组件
CN209529190U (zh) * 2018-12-25 2019-10-25 重庆西山科技股份有限公司 多次取样活检装置
CN113017709A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 深圳成川医疗有限公司 一种活检针以及具有该活检针的活检装置
CN112510591A (zh) * 2020-10-26 2021-03-16 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院 一种导线剥皮装置及其控制方法

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WO2023087657A1 (zh) 2023-05-25
CN114027888A (zh) 2022-02-11
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