CN219485907U - 用于切割生物组织材料的刀具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于切割生物组织材料的刀具，包括套筒、固定针、按动伸缩结构和切瓣刀头，其中，固定针的第一端暴露于套筒外部，第二端固定在套筒内部，固定针的延伸方向与套筒的中心轴共线；切瓣刀头与按动伸缩结构的第一端固定连接，切瓣刀头用于在进行单次切割操作时将切割对象切割成多瓣；按动伸缩结构设置在套筒中，在按动伸缩结构的第二端受到沿着中心轴方向的按压操作时，触发按动伸缩结构的第一端在第一位置和第二位置之间切换，其中，当按动伸缩结构的第一端为第一位置时切瓣刀头位于套筒的外部，当按动伸缩结构的第一端为第二位置时切瓣刀头位于套筒的内部。本实用新型具有切割产品形状规则、切割水平稳定可靠、切割效率更高等优点。

Description

用于切割生物组织材料的刀具

技术领域

本实用新型涉及生医实验器械技术领域，特别地涉及一种用于切割生物组织材料的刀具。

背景技术

生物组织材料通常可以划分两类：实体组织和类器官。实体组织是指从动物或者人体上剥离出来的生物组织材料。类器官属于三维(3D)细胞培养物，包含其代表器官的一些关键特性。此类体外培养系统包括一个自我更新干细胞群，可分化为多个器官特异性的细胞类型，与对应的器官拥有类似的空间并能够重现对应器官的部分功能，从而提供一个高度生理相关系统。

眼科研究工作中，最常用的生物组织材料为视网膜，包括实体视网膜和类器官视网膜。这些视网膜为眼科研究提供了强有力的物质基础。近年来对视网膜的切割也成为实验的一种必要需求。

具体地，研究人员通常需要在培养皿中将大块的视网膜精细切割成小块的视网膜碎片，现有技术均是由人工握持手术刀来切割，非常考验操作者的经验水平。并且，当需要切割获取多个视网膜类器官时，人工切割不仅操作耗时并且重复性差，容易给后续实验带来误差。

因此，随着类器官精细切割需求的增加，亟需开发一种更规则、更稳定可靠并且效率更高的切割工具。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种更规则、更稳定可靠并且效率更高的用于切割生物组织材料的刀具。本实用新型的其他目的和效果可以从具体实施方式中得出。

本实用新型提供如下技术方案：

一种用于切割生物组织材料的刀具，包括：套筒、固定针、按动伸缩结构和切瓣刀头，其中，所述固定针的第一端暴露于所述套筒外部，第二端固定在所述套筒内部，所述固定针的延伸方向与所述套筒的中心轴共线；所述切瓣刀头与所述按动伸缩结构的第一端固定连接，所述切瓣刀头用于在进行单次切割操作时将切割对象切割成多瓣；所述按动伸缩结构设置在所述套筒中，在所述按动伸缩结构的第二端受到沿着所述中心轴方向的按压操作时，触发所述按动伸缩结构的第一端在第一位置和第二位置之间切换，其中，当所述按动伸缩结构的第一端为所述第一位置时所述切瓣刀头位于所述套筒的外部，当所述按动伸缩结构的第一端为所述第二位置时所述切瓣刀头位于所述套筒的内部。

可选地，所述按动伸缩结构包括：内杆、传动件、按压件、复位弹簧以及导向槽，其中，所述内杆、所述传动件和所述按压件三者共同位于所述套筒内部，并且沿所述套筒中心轴方向从第一端到第二端顺次设置；所述内杆与所述切瓣刀头固定连接；所述传动件的第二端沿着周向设有阶梯结构，所述阶梯结构包括交替设置的多个斜口短槽和多个斜口深槽；所述按压件的第一端具有与所述阶梯结构匹配的斜齿结构，所述按压件的第二端的至少一部分伸出所述套筒的第二端面外；所述复位弹簧套设在所述内杆的第一端上，且所述复位弹簧抵接在所述套筒与所述内杆之间；所述导向槽设置在所述套筒的内壁且与所述阶梯结构位置对应；所述按压件的斜齿结构、所述传动件的阶梯结构、所述复位弹簧和所述导向槽互相配合，以使当所述按压件的第二端受到沿着所述中心轴方向的按压操作时，触发所述内杆的第一端在第一位置和第二位置之间切换。

可选地，所述切瓣刀头包括连接杆、与所述连接杆相连的中央圆形刀片、与所述中央圆形刀片相连的多个辐向刀片、以及与所述多个辐向刀片相连的外周圆形刀片，其中，所述多个辐向刀片按周向均匀地布置在所述中央圆形刀片和所述外周圆形刀片之间。

可选地，所述辐向刀片的数量为2至8。

可选地，所述外周圆形刀片的直径为1mm至3mm。

可选地，所述中央圆形刀片、多个辐向刀片以及外周圆形刀片的刀片厚度均为0.4mm至0.6mm。

可选地，所述连接杆与所述按动伸缩结构通过螺纹连接。

可选地，所述固定针和所述切瓣刀头的材料为医用不锈钢。

可选地，还包括与所述套筒可拆卸连接的笔帽，所述笔帽用于保护所述固定针和所述切瓣刀头。

可选地，所述套筒包括套筒锥嘴部和套筒直杆部，其中所述套筒锥嘴部的小口直径大于所述切瓣刀头的外径。

本实用新型的用于切割生物组织材料的刀具，利用固定针固定被切割对象，然后利用按动伸缩结构将切瓣刀头推出套筒以实现批量切割操作，切割完毕后再利用按动伸缩结构将切瓣刀头缩回套筒，具有切割产品形状规则、切割水平稳定可靠、切割效率更高等优点。

附图说明

附图用于更好地理解本实用新型，不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的整体示意图；

图2是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的爆炸示意图；

图3是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的传动件的立体示意图；

图4是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的按压件的立体示意图；

图5是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的导向槽的立体示意图；

图6是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的切瓣刀头的立体示意图；

图7是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的切瓣刀头的侧视示意图；

图8是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的套筒和固定针组合后的正视示意图；

图9是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的套筒和固定针组合后的侧视示意图；

图10是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的内杆(31)的正视示意图；

图11是本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的内杆(31)的俯视示意图。

图中，1-套筒；11-套筒锥嘴部；12-套筒直杆部；12'-套筒直杆部中靠近第二端的局部；2-固定针；21-固定针体；22-固定针座；3-按动伸缩结构；31-内杆；31a-内杆细段；31b-内杆粗段；31c-台阶面；31d-开口；32-传动件；321-阶梯结构；33-按压件；331-斜齿结构；34-复位弹簧；35-导向槽；4-切瓣刀头；41-连接杆；42-中央圆形刀片；43-辐向刀片；44-外周圆形刀片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“前”或之“后”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之前”、“前方”和“前面”包括第一特征在第二特征正前方和斜前方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之后”、“后方”和“后面”包括第一特征在第二特征正前方和斜前方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型的描述中，定义靠近切瓣刀头和固定针针尖的方向为“前”，相应的末端为“第一端”；定义远离切瓣刀头和固定针针尖方向为“后”，相应的末端为“第二端”。即，各个附图中的左方向为“前”，右方向为“后”，左端为“第一端”，右端为“第二端”。

如图1和图2所示，本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具主要包括：套筒1、固定针2、按动伸缩结构3和切瓣刀头4。其中：固定针2的第一端暴露于套筒1外部，即从套筒1的第一端面伸出；固定针2的第二端固定在套筒1内部。固定针2的延伸方向与套筒1的中心轴共线。切瓣刀头4与按动伸缩结构3的第一端固定连接，切瓣刀头4用于在进行单次切割操作时将切割对象切割成多瓣。按动伸缩结构3设置在套筒1中。该按动伸缩结构3的大部分位于套筒1内部，仅是按动伸缩结构3的第二端从套筒1的第二端面伸出，以便于用户施力按压。在按动伸缩结构3的第二端受到沿着中心轴方向的按压操作时，触发按动伸缩结构3的第一端在第一位置和第二位置之间切换。其中，当按动伸缩结构3的第一端为第一位置时切瓣刀头4位于套筒1的外部，当按动伸缩结构3的第一端为第二位置时切瓣刀头4位于套筒1的内部。

套筒1主要起到整体支撑作用，其材质可以为合成树脂。套筒1可以包括套筒锥嘴部11和套筒直杆部12，其中套筒锥嘴部11的小口直径应当大于切瓣刀头4的外径，以便于切瓣刀头4能够从小口顺利出入。套筒锥嘴部11和套筒直杆部12之间可以采用螺纹连接。由于套筒1采用可拆分的两段式设计，有利于提高产品装配效率。例如，可以先将其他零件在较宽敞的装配操作空间中组装得到半成品、然后将组成套筒的两个部分从半成品两侧合拢围住，最后组装得到用于切割生物组织材料的刀具成品。

用于切割生物组织材料的刀具的按动伸缩结构3可以包括：内杆31、传动件32、按压件33、复位弹簧34以及导向槽35。其中，内杆31、传动件32和按压件33三者共同位于套筒1内部，并且沿套筒1中心轴方向从第一端到第二端顺次设置。内杆31与切瓣刀头4固定连接，因此内杆31能够带动切瓣刀头4运动。如图3所示，传动件32的第二端沿着周向设有阶梯结构321，该阶梯结构321包括交替设置的多个斜口短槽和多个斜口深槽。如图4所示，按压件33的第一端具有与阶梯结构321匹配的斜齿结构331，按压件33的第二端的至少一部分伸出套筒1的第二端面外，以便于用户施力。复位弹簧34套设在内杆31的第一端上，且复位弹簧34抵接在套筒1与内杆31之间。具体地，可以是将内杆31设置成如图2所示的“内杆细段31a”加“内杆粗段31b”的两段式造型，复位弹簧34整体套在内杆31的细段31a上，复位弹簧34的第一端抵着套筒1的套筒锥嘴部11的内壁，复位弹簧34的第二端抵着内杆31的细段31a与粗段31b二者交界处形成的台阶面31c。具体地，还可以是在内杆31表面设置限位凸块，复位弹簧34的第一端抵着套筒1的套筒锥嘴部11的内壁，复位弹簧34的第二端抵着内杆31的限位凸块。如图5所示，导向槽35设置在套筒1的内壁且与阶梯结构321位置对应。按压件33的斜齿结构331、传动件32的阶梯结构321、复位弹簧34和导向槽35互相配合，以使当按压件33的第二端受到沿着中心轴方向的按压操作时，触发内杆31的第一端在第一位置和第二位置之间切换。其中，第一位置即图片中内杆1自身最大程度靠左的静止位置，即图片中内杆1自身最大程度靠右的静止位置。本领域技术人员可以参考生活中按动笔的按动伸缩结构来理解本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的按动伸缩结构3。

如图6和图7所示，切瓣刀头4主要包括连接杆41、与连接杆41相连的中央圆形刀片42、与中央圆形刀片42相连的多个辐向刀片43、以及与多个辐向刀片43相连的外周圆形刀片44。其中，多个辐向刀片43按周向均匀地布置在中央圆形刀片42和外周圆形刀片44之间。显然，中央圆形刀片42的圆弧段、位置相邻两片辐向刀片43以及外周圆形刀片44的圆弧段共同围成封闭空间，可以在切割对象上切割出一个扇形碎片。另外需要说明的是，固定针2可以从中央圆形刀片42中间穿过，这意味着固定针2不会受到切瓣刀头4阻挡或者碰触，可以始终固定被切割对象。

切瓣刀头4中辐向刀片42的数量优选为2至8。辐向刀片42数量不宜太多，否则形状太过复杂，一方面难以加工制造切瓣刀头，另一方面切割所得碎片太小从而容易卡夹在切瓣刀头上。

外周圆形刀片44的直径可以为1mm至3mm。中央圆形刀片42、多个辐向刀片43以及外周圆形刀片44的刀片厚度均优选为0.4mm至0.6mm。

连接杆41与按动伸缩结构3可以通过螺纹连接。具体地，可以是连接杆41的外壁具有外螺纹，按动伸缩结构3的第一端具有内螺纹，外螺纹与内螺纹二者配合实现可拆卸连接。可拆卸连接意味着可以用户可以很方便地更替已经磨损的切瓣刀头，或者根据实验需求灵活更换不同尺寸、不同切分数量的切瓣刀头。

固定针2和切瓣刀头4的材料优选为医用不锈钢，该材料具有易于消毒、清洁卫生、易于获得、成本较低的优点。

用于切割生物组织材料的刀具还可以包括与套筒1可拆卸连接的笔帽(图中省略未绘出)。该笔帽用于保护固定针2和切瓣刀头4。一方面防止固定针2和切瓣刀头4被环境磨损，另一方面也防止固定针2和切瓣刀头4的尖锐局部伤及用户。

如图8所示，固定针2可以包括固定针体21和固定针座22。固定针座22可以固定在套筒1的中段。固定针座22形状可以灵活设置，但是要求固定针座22并不会彻底封堵套筒1。如图9所示，固定针座22可以是扁条形。相应地，可以在按动伸缩结构3的内杆31上相向地设置一对细长的开口31d，如图10和图11所示。该设计可以使得无论内杆1处于第一位置还是第二位置，固定针座22都位于该开口31d之中，这意味着按动伸缩结构3和切瓣刀头4沿着中心轴运动时并不碰触固定针座22，从而保证固定针体21始终不受扰动、始终能够牢固固定被切割对象。

在本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具的操作方法中，示例性的操作场景为将培养皿中培养的类视网膜切成多个类视网膜碎片。具体如下：

步骤1：拔掉笔帽(如有)。先将用于切割生物组织材料的刀具悬在类视网膜上方，再握住套筒带动用于切割生物组织材料的刀具整体向下运动，将固定针垂直插入类视网膜中。此时，固定针固定住了被切割对象。

步骤2：握住套筒保持其位置不动，然后分出手指放置在用于切割生物组织材料的刀具的按压件上，然后开始向下施力推动按压件，按压件带动传动件、内杆以及切瓣刀头向下运动，最后停在第一位置。此时切瓣刀头已经露出套筒，接触类视网膜实施切割。

步骤3：倘若一次没有切割彻底，暂不要再次按动按压件，而是轻微下移套筒使得用于切割生物组织材料的刀具整体轻微向下用力，这样可以使切瓣刀头和类视网膜充分接触从而彻底切割。

步骤4.完成切割后，再次然后分出手指放置在用于切割生物组织材料的刀具的按压件上，然后开始向下施力推动按压件，按压件带动传动件、内杆以及切瓣刀头起初向下运动后然后在复位弹簧的弹力作用下复位，最后停在第二位置。此时切瓣刀头已经缩回套筒中。盖上笔帽(如有)。

综上所述，本实用新型实施方式的用于切割生物组织材料的刀具，利用固定针固定被切割对象，然后利用按动伸缩结构将切瓣刀头推出套筒以实现批量切割操作，切割完毕后再利用按动伸缩结构将切瓣刀头缩回套筒，具有切割产品形状规则、切割水平稳定可靠、切割效率更高等优点。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，包括：套筒(1)、固定针(2)、按动伸缩结构(3)和切瓣刀头(4)，其中，

所述固定针(2)的第一端暴露于所述套筒(1)外部，第二端固定在所述套筒(1)内部，所述固定针(2)的延伸方向与所述套筒(1)的中心轴共线；

所述切瓣刀头(4)与所述按动伸缩结构(3)的第一端固定连接，所述切瓣刀头(4)用于在进行单次切割操作时将切割对象切割成多瓣；

所述按动伸缩结构(3)设置在所述套筒(1)中，在所述按动伸缩结构(3)的第二端受到沿着所述中心轴方向的按压操作时，触发所述按动伸缩结构(3)的第一端在第一位置和第二位置之间切换，其中，当所述按动伸缩结构(3)的第一端为所述第一位置时所述切瓣刀头(4)位于所述套筒(1)的外部，当所述按动伸缩结构(3)的第一端为所述第二位置时所述切瓣刀头(4)位于所述套筒(1)的内部。

2.根据权利要求1所述的用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，所述按动伸缩结构(3)包括：内杆(31)、传动件(32)、按压件(33)、复位弹簧(34)以及导向槽(35)，其中，

所述内杆(31)、所述传动件(32)和所述按压件(33)三者共同位于所述套筒(1)内部，并且沿所述套筒(1)中心轴方向从第一端到第二端顺次设置；

所述内杆(31)与所述切瓣刀头(4)固定连接；

所述传动件(32)的第二端沿着周向设有阶梯结构(321)，所述阶梯结构(321)包括交替设置的多个斜口短槽和多个斜口深槽；

所述按压件(33)的第一端具有与所述阶梯结构(321)匹配的斜齿结构(331)，所述按压件(33)的第二端的至少一部分伸出所述套筒(1)的第二端面外；

所述复位弹簧(34)套设在所述内杆(31)的第一端上，且所述复位弹簧(34)抵接在所述套筒(1)与所述内杆(31)之间；

所述导向槽(35)设置在所述套筒(1)的内壁且与所述阶梯结构(321)位置对应；

所述按压件(33)的斜齿结构(331)、所述传动件(32)的阶梯结构(321)、所述复位弹簧(34)和所述导向槽(35)互相配合，以使当所述按压件(33)的第二端受到沿着所述中心轴方向的按压操作时，触发所述内杆(31)的第一端在第一位置和第二位置之间切换。

3.根据权利要求1所述的用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，所述切瓣刀头(4)包括连接杆(41)、与所述连接杆(41)相连的中央圆形刀片(42)、与所述中央圆形刀片(42)相连的多个辐向刀片(43)、以及与所述多个辐向刀片(43)相连的外周圆形刀片(44)，其中，所述多个辐向刀片(43)按周向均匀地布置在所述中央圆形刀片(42)和所述外周圆形刀片(44)之间。

4.根据权利要求3所述的用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，所述辐向刀片(43)的数量为2至8。

5.根据权利要求3所述的用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，所述外周圆形刀片(44)的直径为1mm至3mm。

6.根据权利要求3所述的用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，所述中央圆形刀片(42)、多个辐向刀片(43)以及外周圆形刀片(44)的刀片厚度均为0.4mm至0.6mm。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，所述连接杆(41)与所述按动伸缩结构(3)通过螺纹连接。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，所述固定针(2)和所述切瓣刀头(4)的材料为医用不锈钢。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，还包括与所述套筒(1)可拆卸连接的笔帽，所述笔帽用于保护所述固定针(2)和所述切瓣刀头(4)。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的用于切割生物组织材料的刀具，其特征在于，所述套筒(1)包括套筒(1)锥嘴部和套筒(1)直杆部，其中所述套筒(1)锥嘴部的小口直径大于所述切瓣刀头(4)的外径。