CN115137402A - 一种辅助振动穿刺活检枪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅助振动穿刺活检枪，包括取样针、切削套管、发射装置、振动发生装置和外壳；取样针呈细长圆柱形，包括穿刺刀头、连接杆、针体，穿刺刀头与针体为直径相等的圆柱体同轴设置，连接杆一端连接穿刺刀头，另一端连接针体；切削套管，呈细长管状，左端部为斜切口刃；切削套管套装在取样针的外侧位置，切削套管和取样针的左端伸出外壳，切削套管和取样针的右端位于外壳内部；取样针和切削套管的右端设置于壳体中并和发射机构连接，发射机构设置于壳体中，用于将取样针和切削套管先后发射出一段距离；本发明的有益效果：通过振动发生装置，在穿刺过程振动辅助进针，可明显降低乳腺或其它人体器官穿刺过程中的切割力和穿刺力。

Description

一种辅助振动穿刺活检枪

技术领域

本发明属于医疗设备技术领域，具体涉及一种辅助振动穿刺活检枪。

背景技术

乳腺癌是目前威胁女性生命健康且病死率位居女性恶性肿瘤首位的疾病。乳腺癌发生率呈逐年增长趋势，据报道每年新增病例约21万。早期及时接受正确治疗的乳腺癌患者，其5年生存率高达90%。因此，寻找早期诊断乳腺癌的灵敏有效检测方法对降低乳腺癌病死率、提高患者的生活质量具有重要意义。

随着乳腺癌规范化治疗的进展，新辅助化疗、保乳手术、前哨淋巴结活检等诊治手段日益受到重视，且已成为目前乳腺癌诊治的主流。病理组织学检查结果是乳腺癌诊断的金标准，确切的病理组织学结果更是乳腺癌综合性治疗的前提条件。病理组织学检查包括开放手术活检和穿刺病灶活检。随着影像学引导穿刺活检技术的成熟与进步，开放手术乳腺病灶活检比例逐渐降低。目前，在X线、超声和MRI引导下，通过空芯针穿刺获取病灶组织进行组织病理学诊断在临床中普遍应用。

现在常用的穿刺活检枪主要包括穿刺套管、套管内的活检针芯、针芯及套管发射手柄等。其中，套管内的活检针芯为带有斜尖和取材凹槽的光滑不锈钢针，套管为带有斜尖和刻度的不锈钢管。穿刺前，手术医师要对穿刺点皮肤、针道及病灶周围组织进行麻醉。从穿刺点皮肤到取材触发点的过程中，活检针芯缩在套管内，二者一起进入乳腺组织内。到达触发点后，手术医师按下发射按钮，活检针芯和套管便依次先后快速外伸，进入取材凹槽的病变标本便被套管切下并封闭于凹槽中。穿刺活检枪离体后，病变标本于10%中性甲醛溶液固定后送检。

根据药物规定，常规麻醉药物利多卡因单次使用上限不超过400mg。然而， 在麻醉过程中患者往往由于乳房较大或病变部位较深，麻醉穿刺路径较长，深部组织的麻醉效果较差，易引起明显疼痛。引起疼痛的主要原因是活检针芯以及套管在插入软组织过程中产生的穿刺力、切割力。尤其对于合并高血压、心脏疾病者，如何尽量减轻患者因疼痛引起的心血管不稳定事件成为临床工作中亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中活检取样过程中疼痛感明显，影响正常取检的问题，提供了一种辅助振动穿刺活检枪。

一种辅助振动穿刺活检枪，包括取样针、切削套管、发射装置、振动发生装置和外壳；

取样针呈细长圆柱形，包括穿刺刀头、连接杆、针体，穿刺刀头与针体为直径相等的圆柱体同轴设置，连接杆一端连接穿刺刀头，另一端连接针体；

切削套管，呈细长管状，左端部为斜切口刃；

切削套管套装在取样针的外侧位置，切削套管和取样针的左端伸出外壳，切削套管和取样针的右端位于外壳内部；

发射装置包括壳体和发射机构，壳体可滑动的设置于外壳中，取样针和切削套管的右端设置于壳体中并和发射机构连接，发射机构设置于壳体中，用于将取样针和切削套管先后发射出一段距离；

振动发生装置包括声波电机、丝杠和电池，声波电机设置于外壳内部，声波电机的输出轴与丝杠连接，丝杠与螺母螺纹连接，螺母设置于壳体上，电池设置于外壳中为声波电机供电；

外壳上设置有螺纹连接的锁紧螺钉，锁紧螺钉的末端顶紧壳体。

其中，所述的辅助振动穿刺活检枪，穿刺刀头的外圆柱面上设置有轴向直线槽微织构，直线槽微织构为深度与宽度均为 20μm直线凹槽，直线槽的长度为10mm一段，沿圆柱表面圆周阵列分布，沿轴向方向上，有若干段直线槽，段与段轴向之间有间隔。

其中，所述的辅助振动穿刺活检枪，切削套管的外圆柱面上设置有轴向直线槽微织构，直线槽微织构为深度与宽度均为 20μm直线凹槽，直线槽的长度为10mm一段，沿圆柱表面圆周阵列分布，沿轴向方向上有若干段直线槽，段与段轴向之间有间隔。

其中，所述的辅助振动穿刺活检枪，还包括注射针轴，注射针轴，后端设置有转盘，前端与活塞可拆卸连接；

穿刺刀头端部开设注射孔，穿刺刀头与针体开设通孔，注射针轴连接活塞插入取样针的通孔中，活塞位于穿刺刀头的通孔中，注射针轴的右端在外壳的右端外侧。

权利要求所述的辅助振动穿刺活检枪，注射针轴的前端与活塞通过螺纹连接，活塞的前端有一个缺口，防转挡块设置于穿刺刀头的内孔端部，活塞的缺口与防转挡块卡合适配。

权利要求所述的辅助振动穿刺活检枪，发射机构包括挡板、第一弹簧、第二弹簧、第一连接杆、第二连接杆、第一圆柱导杆和第二圆柱导杆，

挡板设置于壳体中，第一圆柱导杆的一端设置于壳体中，可以在壳体中左右滑动，第二圆柱导杆的一端设置于壳体中，可以在壳体中左右滑动，第一连接杆呈拐角形状，一端连接第一圆柱导杆，另一端连接取样针，第二连接杆呈拐角形状，一端连接第二圆柱导杆，另一端连接切削套管，第一弹簧一端固定在挡板上，另一端连接第一圆柱导杆，第二弹簧一端固定在挡板上，另一端连接第二圆柱导杆；

第一圆柱导杆端部设置有第一挡块，第二圆柱导杆的端部设置有第二挡块，外壳上设置有可阻挡和释放第一挡块、第二挡块 上下活动的按键。

本发明的有益效果：

通过振动发生装置，在穿刺过程振动辅助进针，可明显降低乳腺或其它人体器官穿刺过程中的切割力和穿刺力，从而降低痛疼感。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的剖视图；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为本发明取样针安装示意图；

图5为本发明注射针轴示意图；

图6为本发明活塞示意图；

图7为本发明取样针示意图；

图8为本发明取样针头部放大示意图；

图9为本发明取样针头部放大示意图；

图10为本发明防转块示意图；

图11为本发明切削套管示意图；

图12为本发明切削套管头部放大示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚， 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是， 此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需 要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

参见图1-图12，本实施例提供一种辅助振动穿刺活检枪，其结构包括注射针轴1、取样针2、切削套管3、发射装置、振动发生装置。

如图5所示，注射针轴1，后端设置有转盘11，前端与活塞12可拆卸连接。如图6所示，注射针轴1的前端与活塞12通过螺纹连接。

如图7所示，取样针2呈细长圆柱形，包括穿刺刀头21、连接杆23、针体24，穿刺刀头21与针体24为直径相等的圆柱体同轴设置，连接杆23一端连接穿刺刀头21，另一端连接针体24，穿刺刀头21与针体24开设通孔，穿刺刀头21的外圆柱面上设置有轴向直线槽微织构，直线槽微织构的深度与宽度均为20 μm左右，与细胞尺度大小水平相当，直线槽的长度为10mm一段，沿圆柱表面圆周阵列分布。沿轴向方向上，有若干段直线槽，段与段之间有间隔，每一段各自都沿圆周阵列。连接杆23的直径明显小于穿刺刀头21的直径，以便形成样本的储材凹槽。

如图8所示穿刺刀头21的左端为斜边针尖。如图9所示，穿刺刀头21的左端为三棱刃针尖，切削刃带有锯齿状微织构，锯齿状微织构的形貌，即将棱刃的直线边切除部分材料，变为锯齿状曲线。每个锯齿的长度约为20~50 μm，锯齿状结构可形成多个刺破针尖，使人体软组织更易刺破，配合振动可使传统的针扎软组织作用变为锯削软组织作用，使进针更容易，进针力更小。

如图11、12所示，为切削套管3，呈细长管状，左端部为斜切口刃31，外圆柱面上设置有轴向直线槽微织构，直线槽微织构的深度与宽度均为20 μm左右，与细胞尺度大小水平相当，直线槽的长度为10mm一段，沿圆柱表面圆周阵列分布。沿轴向方向上，有若干段直线槽，段与段之间有间隔，每一段各自都沿圆周阵列。

如图4所示，为注射针轴1、取样针2和切削套管3组装到一起的示意图，其中注射针轴1插入到取样针2的通孔中，切削套管3套装在取样针2的外侧位置。

三者配合，除穿刺软组织外，可以实现两个功能，一个是二次注射麻醉剂，一个是取样。

二次注射麻醉过程。穿刺刀头21端部开设注射孔22，注射孔22与穿刺刀头21的通孔连通。注射针轴1连接活塞12插入取样针2的通孔中，活塞12位于穿刺刀头21的通孔中，往后抽动注射针轴1，使活塞12位于穿刺刀头21的右端内位置（但不到达储材凹槽处），将麻醉剂通过注射孔22被吸入到穿刺刀头21的通孔腔中。取样针2插入到发射之后，往前推动注射针轴1，使麻醉剂从注射孔22注射到软组织深部的靶点区域，对待切割部位进行二次麻醉。

如图6所示，活塞12的前端有一个缺口。如图10所示，为防转挡块28设置于穿刺刀头21的内孔端部。当活塞12注射完麻醉剂的过程中或之后，适当转动注射针轴1，使活塞12刚好与防转挡块28卡合，然后活塞12就不能转动了。也可以设置其他结构，在麻醉剂注射完后，使活塞在穿刺刀头21的内孔前端部不能转动。

注射完毕之后， 活塞12在穿刺刀头21的通孔中只能前后滑动，不能转动，这样，通过旋转转盘11，使注射针轴2与活塞12螺纹拆卸开，将活塞12留在穿刺刀头21内部，以防止取样过程中样本通过注射口污染针道组织。然后将注射轴2拔出即可。

取样过程。如图8所示，连接杆23的直径明显小于穿刺刀头21的直径。当切削套管3在取样针2上滑动过程中，其他位置二者之间的间隙很小，而在连接杆23的位置却有较大的空隙。当取样针2插入软组织之后，此时，切削套管3从取样针2的后端位置快速滑动至穿刺刀头21的部位，经过连接杆23的位置时，就将位于此处的软组织切削下来，并封闭于二者之间的位置。然后，再将二者从软组中拔出，就完成了软组织的取样。

直线槽微织构，在穿刺过程中，直线槽中可以储存组织液，起到润滑的作用，可以降低切削套管和取样针的穿刺摩擦力。直线槽微织构在套管圆柱表面呈圆周阵列分布，其阵列数量根据穿刺需要灵活设置；直线槽的深度及宽度为~20 μm，与细胞尺度水平同等；直线槽的长度为10 mm，两刻度之间区域的轴向数量根据穿刺需要灵活设置。

微织构的存在，使得在穿刺的过程中，微织构中可以存储一定量的组织液，该组织液起到良好的润滑作用，减小了摩擦力，降低了穿刺阻力，减少疼痛感。

同时微织构可以存储少量的麻醉剂，对穿刺通道进行麻醉，降低疼痛感。

如图1、2、3所示，发射装置包括壳体51、挡板52、第一弹簧53、第二弹簧56、第一连接杆54、第二连接杆57、第一圆柱导杆55和第二圆柱导杆58。

如图所示，壳体51设置于外壳6中；挡板52设置于壳体51中；第一圆柱导杆55设置于壳体51中，可以在壳体51中左右滑动；第二圆柱导杆58设置于壳体51中，可以在壳体51中左右滑动，取样针2和切削套管3的右端均可左右滑动的设置于壳体51中，第一连接杆54呈拐角形状，一端连接第一圆柱导杆55，另一端连接取样针2；第二连接杆57呈拐角形状，一端连接第二圆柱导杆58，另一端连接切削套管3；第一弹簧53一端固定在挡板52上，另一端连接第一圆柱导杆55；第二弹簧56一端固定在挡板52上，另一端连接第二圆柱导杆58。

如图3所示，第一圆柱导杆55端部设置有第一挡块59，第二圆柱导杆58的端部设置有第二挡块60，外壳6上设置有可阻挡和释放第一挡块59、第二挡块 69上下活动的按键62。

如图1所示，将第二圆柱导杆58往外壳6内部按压，克服弹簧弹力，带动取样针2往右侧滑动，到达第二挡块60作用位置后，被按键62挡住。同理，第一圆柱导杆55。当需要释放的时候，按下外壳6中上部的按键62，第二挡块60被释放，在弹簧的作用下，推动第二圆柱导杆58和取样针2往外发射，插入到软组织中。几乎同时（略稍后）第一挡块59被释放，在弹簧的作用下，推动第一圆柱导杆55和切削套管3往外发射，完成组织切削取样。

外壳6上螺纹连接锁紧螺钉61，锁紧螺钉61的下端深入外壳6的内部，可以顶紧壳体51，限制壳体51的左右滑动，松开锁紧螺钉61，松开对壳体51的限制。

如图2所示，振动发生装置由声波电机41、丝杠43、电池42组成。声波电机41设置于外壳内部，可实现要求角速度和角位移的正反转动，声波电机41的输出轴与丝杠43连接，丝杠43与螺母44螺纹连接，螺母44设置于壳体51上，壳体51可左右滑动的设置于外壳6中。壳体51不能在外壳6中旋转，防止穿刺过程中乱转。锁紧螺钉61，当需要振动穿刺时即松开，解除外壳6对发射装置的轴向振动限制。操作按钮可利用电路板控制声波电机的启停及转动参数，即可转化为螺母44不同频率和振幅的往复直线振动。可实现穿刺过程中取样针和切削套管不同频率和振幅的往复直线振动，进而降低穿刺力。

使用方法：

该穿刺活检枪按照发明结构和原理安装好之后，即可在超声的引导下实现对软组织的减痛减阻穿刺及术中对靶点区域的二次麻醉及标本切取。

其具体步骤为：

步骤1、锁紧外壳6上的锁紧螺钉61，螺钉61下端顶紧壳体51，壳体51不可在外壳1中滑动；

步骤2、将注射针轴1与活塞12通过螺纹连接；

步骤3、将注射针轴1与活塞12插入取样针的通孔中，并推到最前端；

步骤4、通过圆柱导杆将取样针和切削套管收回到发射装置内部，仅取样针的穿刺刀头外露出切削套管；

步骤5、将穿刺刀头和切削套管浸入麻醉剂中，使微织构的凹槽盛装少量麻醉剂，同时抽东注射针轴1，通过活塞12和注射孔22将适量麻醉剂抽取到穿刺刀头21前端的孔腔内；

步骤6、在超声引导下，手握外壳6，将针尖对准穿刺起点，并确定穿刺方向；

步骤7、松开外壳6上的锁紧螺钉61，使发射装置可在外壳6内轴向移动；

步骤8、打开振动发生装置的电机，选好档位，在取样针和切削套管的振动辅助下进行皮肤及软组织的穿刺进针；

步骤9、在超声引导下确定发射位置；

步骤10、关闭振动发生装置的电机，使振动停止；

步骤11、推动注射针轴1，将适量的麻醉剂术中注射到软组织深部的靶点区域，对待切割部位进行二次麻醉；

步骤12、通过注射针轴1后端的转盘11反螺旋转动注射针轴1，通过防转挡块的作用将注射针轴1与活塞12脱离连接；

步骤13、将注射针轴1抽出中空微织构针芯，留下活塞12对取样针2前端进行封堵；

步骤14、锁紧外壳6上的锁紧螺钉61，螺钉61下端顶紧壳体51，使发射装置与外壳6相对固定；

步骤15、分别触发取样针与切削套管发射装置的发射按钮，使取样针和切削套管依次弹出，对靶点区域进行切割取材；

步骤16、将该穿刺活检枪抽离软组织及皮肤。

至此，活检取样完毕。

大量实验表明：（1）一定形貌的非光滑生物表面具有显著的减摩效果，如：能显著降低穿刺阻力的蚊子带刚毛的吸血鼻器以及寄生虫不光滑的产卵器等；（2）适当频率的振动辅助进针可明显降低穿刺力。

本发明提出了一种可术中二次麻醉穿刺活检枪。可降低穿刺力、切割力，降低痛苦，并能术中二次麻醉深层靶点区域的活检穿刺枪，通过注射针轴进行二次的麻醉注射，将有效减轻女性患者的穿刺痛苦及术中细胞传播危害。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顺时针”和“逆时针”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，仅是为了便于描述 本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实 施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变， 这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的 权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种辅助振动穿刺活检枪，其特征在于，包括取样针(2)、切削套管(3)、发射装置、振动发生装置和外壳(6)；

取样针(2)呈细长圆柱形，包括穿刺刀头(21)、连接杆(23)、针体(24)，穿刺刀头(21)与针体(24)为直径相等的圆柱体同轴设置，连接杆(23)一端连接穿刺刀头(21)，另一端连接针体(24)；

切削套管(3)，呈细长管状，左端部为斜切口刃(31)；

切削套管(3)套装在取样针(2)的外侧位置，切削套管(3)和取样针(2)的左端伸出外壳(6)，切削套管(3)和取样针(2)的右端位于外壳(6)内部；

发射装置包括壳体(51)和发射机构，壳体(51)可滑动的设置于外壳(6)中，取样针(2)和切削套管(3)的右端设置于壳体(51)中并和发射机构连接，发射机构设置于壳体(51)中，用于将取样针(2)和切削套管(3)先后发射出一段距离；

振动发生装置包括声波电机(41)、丝杠(43)和电池(42)，声波电机(41)设置于外壳(6)内部，声波电机(41)的输出轴与丝杠(43)连接，丝杠(43)与螺母(44)螺纹连接，螺母(44)设置于壳体(51)上，电池(42)设置于外壳(6)中为声波电机(41)供电；

外壳(6)上设置有螺纹连接的锁紧螺钉(61)，锁紧螺钉(61)的末端顶紧壳体(51)。

2.如权利要求1所述的辅助振动穿刺活检枪，其特征在于，还包括注射针轴(1)，注射针轴(1)后端设置有转盘(11)，前端与活塞(12)可拆卸连接；

穿刺刀头(21)端部开设注射孔(22)，穿刺刀头(21)与针体(24)开设通孔，注射针轴(1)连接活塞(12)插入取样针(2)的通孔中，活塞(12)位于穿刺刀头(21)的通孔中，注射针轴(1)的右端在外壳(6)的右端外侧。

3.权利要求2所述的辅助振动穿刺活检枪，其特征在于，注射针轴(1)的前端与活塞(12)通过螺纹连接，活塞(12)的前端有一个缺口，防转挡块(28)设置于穿刺刀头(21)的内孔端部，活塞(12)的缺口与防转挡块(28)卡合适配。

4.权利要求1所述的辅助振动穿刺活检枪，其特征在于，发射机构包括挡板(52)、第一弹簧(53)、第二弹簧(56)、第一连接杆(54)、第二连接杆(57)、第一圆柱导杆(55)和第二圆柱导杆(58)，

挡板(52)设置于壳体(51)中，第一圆柱导杆(55)的一端设置于壳体(51)中，可以在壳体(51)中左右滑动，第二圆柱导杆(58)的一端设置于壳体(51)中，可以在壳体(51)中左右滑动，第一连接杆(54)呈拐角形状，一端连接第一圆柱导杆(55)，另一端连接取样针(2)，第二连接杆(57)呈拐角形状，一端连接第二圆柱导杆(58)，另一端连接切削套管(3)，第一弹簧(53)一端固定在挡板(52)上，另一端连接第一圆柱导杆(55)，第二弹簧(56)一端固定在挡板(52)上，另一端连接第二圆柱导杆(58)；

第一圆柱导杆(55)端部设置有第一挡块(59)，第二圆柱导杆(58)的端部设置有第二挡块(60)，外壳(6)上设置有可阻挡和释放第一挡块(59)、第二挡块 (69)上下活动的按键。

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