CN115089227A

CN115089227A - 一种乳腺活检设备及控制方法

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Publication number: CN115089227A
Application number: CN202210677288.0A
Authority: CN
Inventors: 潘群雄; 陈强; 王志青; 俞华锋
Original assignee: Zhejiang Curaway Medical Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Curaway Medical Technology Co ltd
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2022-09-23

Abstract

本发明属于医疗设备技术领域，公开了一种乳腺活检设备，包括活检针、主控制装置，主控制装置用于控制活检针的运作，还包括方波发生器和生理盐水输送装置，所述方波发生器通过方波功率导线与活检针连接，所述生理盐水输送装置与活检针连接，所述方波发生器和生理盐水输送装置与主控制装置连接，所述活检针内具有电极，所述方波发生器用于产生方波功率级信号作用于电极；所述电极用于在生理盐水环境中产生等离子体切割人体组织。本发明利用等离子产生原理，使用等离子体电极替代管状刀头，利用高频高压电极在盐溶液中产生的等离子体切割组织，在切割组织同时能够具有很好的凝血作用，大大降低患者出血量，降低血肿发生风险，缩短患者恢复时间。

Description

一种乳腺活检设备及控制方法

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，尤其涉及一种乳腺活检设备及控制方法。

背景技术

目前乳腺检查主要有五种方式：B超、乳房X线摄片、磁共振、手术活检和穿刺活检。当临床包括影像学检查不能明确诊断时，可考虑手术活检和穿刺活检。手术活检优点是方法成熟，组织充分，结果准确，缺点是手术切口大，3-5cm，愈后疤痕明显，影响美观，如果病理结果为不需要手术的良性疾病，对患者来说一个巨大损失，同时造成一定的心理影响。

真空辅助活检手术可以对体积较小肿瘤进行微创切除活检，是一种微创手术，皮肤切口仅3~5mm，整个穿刺过程在超声影像下进行，不仅能收集多个连续样本，而且定位准确，操作便利，兼顾了诊断和治疗的作用，术后并发症少，已成为乳腺外科常用的操作技术。

目前市面上主流乳腺活检旋切设备，乳腺旋切活检设备一般由主机、手柄和活检针组成，活检针装在手柄上。其工作原理如下：在医学影像引导下，将活检针插入乳房异常组织处，主机产生真空负压，将异常乳腺组织吸入取样槽内，活检针内刀头旋转前进将取样槽内的组织切下，负压将切下的组织吸出体外，以此到达切割病灶组织并取得活检样品的目的。现有方法使用管状刀头依靠刃口剪或切的方式切割病灶组织，容易在切割过程中造成手术内腔大量出血，一般操作是通过负压吸引将术腔内血液吸出后对手术部位进行加压包扎抑制持续出血，虽然加压包扎可以在一定程度上抑制继续出血，但还有一定比例的患者还是会出现术腔内血肿的症状，患者需要进一步治疗，延长了治疗过程，增加了患者的病痛。

发明内容

本发明目的在于提供一种乳腺活检设备及控制方法,以解决上述的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的一种乳腺活检设备及控制方法的具体技术方案如下：

一种乳腺活检设备，包括活检针、主控制装置，主控制装置用于控制活检针的运作，还包括方波发生器和生理盐水输送装置，所述方波发生器通过方波功率导线与活检针连接，所述生理盐水输送装置与活检针连接，所述方波发生器和生理盐水输送装置与主控制装置连接，所述活检针内具有电极，所述方波发生器用于产生方波功率级信号作用于电极；所述电极用于在生理盐水环境中产生等离子体切割人体组织。

进一步的，所述活检针包括内针管和外针管，所述外针管管壁上具有组织取样槽；所述内针管套接在所述外针管内，所述内针管为导体，其顶端具有电极，所述电极由金属材料制成，所述方波发生器具有第一方波功率导线和第二方波功率导线，所述第一方波功率导线连接电极，所述第二方波功率导线连接内针管的外壁。

进一步的，所述电极呈半圆弧形。

进一步的，所述内针管内具有绝缘管，所述绝缘管包裹在第一方波功率导线外，所述绝缘管与内针管密封连接，所述电极与外针管留有间隙。

进一步的，所述电极表面积小于内针管表面积。

进一步的，包括电机控制装置，所述电机控制装置包括电机驱动电路和电机，所述电机驱动电路连接主控制装置和电机，所述电机的电机轴与内针管传动连接，所述主控制装置驱动电机驱动电路控制电机转动，从而带动内针管的前进与后退。

进一步的，包括抽真空装置，所述抽真空装置包括真空泵、真空管路、组织收集仓，所述组织收集仓连接在内针管的尾部，所述真空泵通过真空管路连接组织收集仓，所述真空泵用于在内针管顶端运动至外针管管壁的组织取样槽底部时产生真空气压吸取人体组织，并将切割下来的人体组织吸入组织收集仓内。

进一步的，所述生理盐水输送装置包括生理盐水导管、蠕动泵和生理盐水袋；所述生理盐水袋连接蠕动泵，所述蠕动泵连接生理盐水导管，所述生理盐水导管连接至内针管的顶端；所述蠕动泵产生压力，将生理盐水袋中的生理盐水通过生理盐水导管泵送至内针管和外针管内。

进一步的，所述主控制装置包括微处理器和人机操作界面，所述微处理器用于控制整体设备的运作，所述人机操作界面用于人机交互，显示设备工作状态和输入控制命令。

本发明还公开了一种乳腺活检设备控制方法，包括如下步骤；

步骤1：主控制装置控制方波发生器工作，产生方波功率信号，同时控制生理盐水输送装置工作，将生理盐水输送活检针内，主控制装置控制活检针初始化；

步骤2：将活检针插入人体，主控制装置控制活检针吸取病灶组织；

步骤3：主控制装置控制活检针内的电极在生理盐水环境中产生等离子体切割人体组织。

本发明的一种乳腺活检设备及控制方法具有以下优点：本发明提供一种乳腺活检设备及控制方法，内部具有100kHz高频方波发生器、生理盐水泵送装置；使用等离子体电极替代管状刀头，利用高频高压电极在盐溶液中产生的等离子体切割组织，在切割组织同时能够具有很好的凝血作用，大大降低患者出血量，降低血肿发生风险，缩短患者恢复时间。

附图说明

图1为本发明的乳腺活检设备模块框图；

图2为本发明的乳腺活检设备结构示意图；

图3为本发明的乳腺活检设备内针管顶端截面结构示意图；

图中标记说明：1、活检针；2、抽真空装置；3、生理盐水输送装置；4、电机控制装置；5、方波发生器；6、主控制装置；11、内针管；12、外针管；121、组织取样槽；111、电极；51、第一方波功率导线；52、第二方波功率导线；112、绝缘管；41、电机驱动电路；42、电机；21、真空泵；22、真空管路；23、组织收集仓；31、生理盐水导管；32、蠕动泵；33、生理盐水袋；61、微处理器；62、人机操作界面。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种乳腺活检设备及控制方法做进一步详细的描述。

本发明利用等离子产生原理，使用等离子体电极替代管状刀头，利用高频高压电极在盐溶液中产生的等离子体切割组织，在切割组织同时能够具有很好的凝血作用，大大降低患者出血量，降低血肿发生风险，缩短患者恢复时间。

等离子产生原理：在生理盐水介质中，活检针中电极上高频变化的强射频电场使得电极周围盐水转化成低温等离子态，等离子体具有足够能量粉碎组织中的有机分子链，使蛋白质大分子直接裂解成O2，CO2，N2等气体，完成对组织的切割与止血。由于电流直接不流经组织，所以组织发热小，整个切割过程温度在40~70度之间，因此也称为低温等离子体切割。

如图1和图2所示，本发明的一种乳腺活检设备，包括活检针1、抽真空装置2、生理盐水输送装置3、电机控制装置4、方波发生器5和主控制装置6。活检针1包括内针管11和外针管12，外针管12顶端为尖锐可刺破结构，用于穿刺皮肤，外针管12管壁上具有组织取样槽121，用于吸取人体组织；内针管11套接在外针管12内，内针管11为导体，其顶端具有电极111，电极111由金属材料制成，呈半圆弧形，用于在生理盐水环境中产生等离子体切割人体组织。方波发生器5具有第一方波功率导线51和第二方波功率导线52，第一方波功率导线51连接电极111，第二方波功率导线52连接内针管11的外壁，方波发生器5用于产生频率为100Khz的方波功率级信号作用于电极111。生理盐水输送装置3连接内针管11，用于输送生理盐水到电极111处。电机控制装置4连接内针管11，用于控制内针管11的前进和后退。抽真空装置2连接至内针管11，用于吸取组织取样槽121内的人体组织。抽真空装置2、生理盐水输送装置3、电机控制装置4、方波发生器5分别连接主控制装置6，主控制装置6用于控制设备的整体运作，包括控制抽真空装置2的启停、生理盐水输送装置3的启停、电机控制装置4的启停和方波发生器5的启停。

具体的：

如图2和图3所示，内针管11内具有绝缘管112，绝缘管112包裹在第一方波功率导线51外，绝缘管112与内针管11密封连接，目的使内针管11内的电极111只有头部裸露，防止和内针管11短路或打火。电极111与外针管12留有间隙。电极111表面积小于内针管11表面积，电极111表面积与内针管11表面积比例越小，电极111产生等离子体的密度就越高，切割效果越好，电极111表面积优选地为内针管11表面积的1/5。内针管11内壁包含一根生理盐水导管31，生理盐水导管31一端连接生理盐水输送装置3，另一端连接至内针管11的顶端，生理盐水导管31用于将生理盐水输送至电极111处。

电机控制装置4包括电机驱动电路41和电机42，电机驱动电路41连接主控制装置6和电机42，电机42的电机轴与内针管11传动连接，主控制装置6驱动电机驱动电路41控制电机42转动，从而带动内针管11的前进与后退。

抽真空装置2包括真空泵21、真空管路22、组织收集仓23，组织收集仓23连接在内针管11的尾部，真空泵21通过真空管路22连接组织收集仓23，真空泵21用于在内针管11顶端运动至外针管12管壁的组织取样槽121底部时产生真空气压吸取人体组织，并将切割下来的人体组织吸入组织收集仓23内。

生理盐水输送装置3包括生理盐水导管31、蠕动泵32和生理盐水袋33。生理盐水袋33连接蠕动泵32，蠕动泵32连接生理盐水导管31，生理盐水导管31连接至内针管11的顶端。蠕动泵32产生压力，将生理盐水袋33中的生理盐水通过生理盐水导管31泵送至内针管11和外针管12内。

主控制装置6包括微处理器61和人机操作界面62，微处理器61用于控制整体设备的运作，人机操作界面62用于人机交互，显示设备工作状态和输入控制命令。

本发明的乳腺活检控制方法步骤如下：

步骤1：主控制装置6控制方波发生器5工作，产生100kHz方波功率信号，同时控制生理盐水输送装置3工作，将生理盐水输送至外针管12的组织取样槽121内，主控制装置6控制电机控制装置4工作，将活检针1的内针管11前进至外针管12的组织取样槽121的最顶端，组织取样槽121被内针管11封闭；

步骤2：将活检针1的外针管12插入人体，使外针管12的组织取样槽121位于病灶下方；

步骤3：主控制装置6控制电机控制装置4，将活检针1的内针管11后退至组织取样槽121的最低端，露出完整组织取样槽121；

步骤4：主控制装置6控制抽真空装置2进行真空抽吸，组织取样槽121内产生持续真空气压，吸取病灶组织，将病灶组织吸入组织取样槽121中；

步骤5：主控制装置6控制电机控制装置4，将活检针1的内针管11前进至组织取样槽121的最顶端，通了高频方波功率信号的电级在生理盐水环境中产生等离子体，随着电极111的前进，等离子体将组织撕裂切割，并且闭合组织血管，将组织取样槽121中的组织切下，随着内针管11中产生的持续真空气压，切下来的组织被吸入抽真空装置2的组织收集仓23内。

本发明利用等离子电极切割，电极表面积小于1/5的内针管表面积，生理盐水溶液充满与内针管中，给电机与内针管施加高频方波电压后，由于电极表面积远小于内针管表面积，形成高频电流会使得在电极附件产生等离子体，电极前进靠近组织，等离子体将组织切碎，并且封闭血管，具有切割与止血作用，结合活检针管腔体与负压吸引，可将病灶组织以最低出血程度下切下，并吸出体外，大大减少患者治疗后血肿情况的产生。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims

1.一种乳腺活检设备，包括活检针（1）、主控制装置（6），主控制装置（6）用于控制活检针（1）的运作，其特征在于，还包括方波发生器（5）和生理盐水输送装置（3），所述方波发生器（5）通过方波功率导线与活检针（1）连接，所述生理盐水输送装置（3）与活检针（1）连接，所述方波发生器（5）和生理盐水输送装置（3）与主控制装置（6）连接，所述活检针（1）内具有电极（111），所述方波发生器（5）用于产生方波功率级信号作用于电极（111）；所述电极（111）用于在生理盐水环境中产生等离子体切割人体组织。

2.根据权利要求1所述的乳腺活检设备，其特征在于，所述活检针（1）包括内针管（11）和外针管（12），所述外针管（12）管壁上具有组织取样槽（121）；所述内针管（11）套接在所述外针管（12）内，所述内针管（11）为导体，其顶端具有电极（111），所述电极（111）由金属材料制成，所述方波发生器（5）具有第一方波功率导线（51）和第二方波功率导线（52），所述第一方波功率导线（51）连接电极（111），所述第二方波功率导线（52）连接内针管（11）的外壁。

3.根据权利要求1所述的乳腺活检设备，其特征在于，所述电极（111）呈半圆弧形。

4.根据权利要求2所述的乳腺活检设备，其特征在于，所述内针管（11）内具有绝缘管（112），所述绝缘管（112）包裹在第一方波功率导线（51）外，所述绝缘管（112）与内针管（11）密封连接，所述电极（111）与外针管（12）留有间隙。

5.根据权利要求2所述的乳腺活检设备，其特征在于，所述电极（111）表面积小于内针管（11）表面积。

6.根据权利要求2所述的乳腺活检设备，其特征在于，包括电机控制装置（4），所述电机控制装置（4）包括电机驱动电路（41）和电机（42），所述电机驱动电路（41）连接主控制装置（6）和电机（42），所述电机（42）的电机轴与内针管（11）传动连接，所述主控制装置（6）驱动电机驱动电路（41）控制电机（42）转动，从而带动内针管（11）的前进与后退。

7.根据权利要求2所述的乳腺活检设备，其特征在于，包括抽真空装置（2），所述抽真空装置（2）包括真空泵（21）、真空管路（22）、组织收集仓（23），所述组织收集仓（23）连接在内针管（11）的尾部，所述真空泵（21）通过真空管路（22）连接组织收集仓（23），所述真空泵（21）用于在内针管（11）顶端运动至外针管（12）管壁的组织取样槽（121）底部时产生真空气压吸取人体组织，并将切割下来的人体组织吸入组织收集仓（23）内。

8.根据权利要求2所述的乳腺活检设备，其特征在于，所述生理盐水输送装置（3）包括生理盐水导管（31）、蠕动泵（32）和生理盐水袋（33）；所述生理盐水袋（33）连接蠕动泵（32），所述蠕动泵（32）连接生理盐水导管（31），所述生理盐水导管（31）连接至内针管（11）的顶端；所述蠕动泵（32）产生压力，将生理盐水袋（33）中的生理盐水通过生理盐水导管（31）泵送至内针管（11）和外针管（12）内。

9.根据权利要求1所述的乳腺活检设备，其特征在于，所述主控制装置（6）包括微处理器（61）和人机操作界面（62），所述微处理器（61）用于控制整体设备的运作，所述人机操作界面（62）用于人机交互，显示设备工作状态和输入控制命令。

10.一种利用如权利要求1-9任一项所述的乳腺活检设备进行乳腺活检控制的方法，其特征在于，包括如下步骤；

步骤1：主控制装置（6）控制方波发生器（5）工作，产生方波功率信号，同时控制生理盐水输送装置（3）工作，将生理盐水输送活检针（1）内，主控制装置（6）控制活检针（1）初始化；

步骤2：将活检针（1）插入人体，主控制装置（6）控制活检针（1）吸取病灶组织；

步骤3：主控制装置（6）控制活检针（1）内的电极（111）在生理盐水环境中产生等离子体切割人体组织。