脚踏式内镜活检系统及其使用方法
【专利摘要】一种脚踏式内镜活检系统，包括底座，底座与信号输入开关相连接；底座上设置有支架，支架中部设置有收集管支架，收集管支架设置有标本收集管，支架上部设置有动力主机，动力主机包括动力传动组件；动力传动组件包括驱动装置和控制装置；驱动装置与脚踏式活检钳相连接。本发明脚踏式内镜活检系统，实现只需一名医护人员即可单人单手完成活检操作全过程，使该医护人员能同时操作胃镜和活检，同二人操作相比，不仅提高操作的协同性，还大大节省了人力资源，通过设置活检钳转盘，可自助更换新的活检钳，提高了临床效率。
【专利说明】脚踏式内镜活检系统及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种医疗器械【技术领域】，具体的说，是涉及一种脚踏式内镜活检系统及其使用方法。
【背景技术】
[0002]随着现代化科学技术的发展，内窥镜经过彻底改革，用上了光学纤维。1964年日本研制成功纤维内窥镜的活检装置，这种取活检的特别活检钳能够有合适的病理取材而且危险小。现代意义的内窥镜检查是随着光导纤维内窥镜的发明而逐渐形成的。2002年11月，世界上首台“高清晰内窥镜系统”诞生，内窥镜的概念发生极大的改变。它凝集了最尖端的影像技术，提供的画像精度使诊断极其微小的病变成为了可能。但是目前的内窥镜在需要进行活检操作时，不仅要现取活检钳，还需要两人配合完成，如需多次活检，则活检操作配合者无法离开，从而造成人力资源的浪费，并降低临床效率。
【发明内容】
[0003]针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种能实现一名医护人员即可单人单手完成活检操作的脚踏式内镜活检系统。
[0004]本发明所采取的技术方案是:
一种脚踏式内镜活检系统，包括底座，底座与信号输入开关相连接；底座上设置有支架，支架中部设置有收集管支架，收集管支架设置有标本收集管，支架上部设置有动力主机，动力主机包括动力传动组件；动力传动组件包括驱动装置和控制装置；驱动装置与脚踏式活检钳相连接。
[0005]所述驱动装置包括底盘，底盘外侧设置有活检钳转盘，活检钳转盘设置有转盘顶盖；底盘上设置有转盘转动驱动装置和位移装置。
[0006]所述转盘转动驱动装置包括电机底座，电机底座上设置有单向交流电机，单向交流电机与电机齿轮相连接；活检钳转盘的内表面设置有内齿轮，电机齿轮与内齿轮啮合。
[0007]所述转盘转动驱动装置包括伺服电机驱动器，伺服电机驱动器上设置有伺服电机，伺服电机经过凸轮分割器与设置在转盘顶盖的伺服电机接口相连接。
[0008]所述位移装置包括设置在电磁铁底座上电磁铁，所述的电磁铁与动力传导器相连接；动力传导器与位移柄相连接，位移柄设置于复位组件上。
[0009]所述活检钳转盘的复位组件位于活检钳转盘的外侧，包括复位滑槽，复位滑槽内设置有复位滑道，复位滑片下部设置在复位滑道上，复位滑道一侧设置有复位弹簧；复位滑片上部插入位移柄的凹槽中。
[0010]所述脚踏式活检钳包括活检钳外壳，活检钳外壳设置在活检钳转盘的主机接口上，活检钳外壳中部嵌套有位移柄，位移柄前方设置有侧方卡槽，活检钳外管与位移柄相连接；活检钳外管中部设置有侧方卡槽；活检钳外管前端连接有钳头组件。
[0011]所述脚踏式活检钳的位移柄包括多种形式，可以有按钮式、套环式、手柄式。[0012]所述控制装置包括定位销底座和装置控制继电器；定位销底座上设置有定位销；所述转盘顶盖的下表面设置有与定位销相对应的定位触点；所述输入开关与装置控制继电器相连接，装置控制继电器分别与单向交流电机、定位销、电磁铁相连接。
[0013]所述控制装置包括定位销底座和装置控制继电器；定位销底座上设置有定位销；所述转盘顶盖的下表面设置有与定位销相对应的定位触点；所述输入开关与装置控制继电器相连接，装置控制继电器分别与伺服电机、定位销和电磁铁相连接。
[0014]脚踏式内镜活检系统的使用方法，包括以下几个步骤:
(1)将电源插头插入电源插座接通电源；
(2)将标本收集管放置于收集管支架上；
(3 )输入开关接收信号，将信号传递给装置控制继电器，单向交流电机接受装置控制继电器的输出信号激活转盘继电器，使单向交流电机工作，电机齿轮转动，带动活检钳转盘的内齿轮转动，从而使活检钳转盘转动；
(4)定位销与转盘顶盖的定位触点接触；定位触点向装置控制继电器发出输入信号；装置控制继电器发出输出信号激活到位继电器，使单向交流电机停止工作，从而使活检钳转盘停止转动，使活检钳转盘的动力传导孔停留于动力传导器前方；
(5)开关输入闭钳信号，电磁铁接受装置控制继电器的输出信号，使电磁铁工作，带动与动力传动器相连接的位移柄发生位移；钳头闭合；将钳头从内镜活检口伸入；
(6)钳头到达 病变组织处，给开关输入张钳信号，电磁铁接受装置控制继电器的输出信号，使电磁铁停止工作，复位组件将位移柄复位，钳头张开；对准病变组织，给开关输入闭钳信号，钳头闭合，钳取病变组织；
(7)将钳头从内镜活检口取出，给开关输入张钳信号，钳头张开，将钳头上的组织用标本收集管的毛刷夹刷下；
(8)将钳头挂于脚踏式活检钳的侧方卡槽上。
[0015]本发明相对现有技术的有益效果:
本发明脚踏式内镜活检系统，实现只需一名医护人员即可单人单手完成活检操作全过程，使该医护人员能同时操作胃镜和活检，同二人操作相比，不仅提高操作的协同性，还大大节省了人力资源，通过设置活检钳转盘，可自助更换新的活检钳，提高了临床效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明结构示意图；
图2为本发明动力主机立体结构示意图；
图3为本发明动力主机结构俯视分解示意图；
图4为本发明动力主机结构仰视分解示意图；
图5为本发明动力主机的动力及控制装置结构立体示意图；
图6为本发明脚踏式活检钳立体示意图；
图7为本发明脚踏式活检钳的按钮式位移柄示意图；
图8为本发明脚踏式活检钳的套环式位移柄示意图；
图9为本发明标本收集管示意图；
图10为本发明动力传动组件立体示意图；图11为本发明复位组件立体示意图；
图12为本发明伺服电机转动形式的动力主机结构分解示意图；
图13为本发明伺服电机转动形式的动力主机的动力及控制装置结构立体示意图； 图14为本发明控制装置的继电控制示意图；
图15为本发明控制装置的PLC控制I/O分配表；
图16为本发明控制装置的PLC控制PLC电路图；
图17为本发明控制装置的PLC控制梯形图；
图18为本发明控制装置的PLC控制语句表；
图19为本发明控制装置的PLC控制主电路。
[0017]附图中主要部件符号说明:
图中: 1.动力主机2.动力传动组件
3.脚踏式活检钳 4.标本收集管
5.收集管支架6.底座
7.信号输入开关8.电源插头
9.固定帽10.指示灯及转盘控制开关
I1.主机接口12.复位组件 13.转盘顶盖 14.固定螺孔 15.转动轴承 16.活检钳转盘 17.动力及控制装置 18.内齿轮
19.维修孔20.定位触点
21.单相交流电机22.单相交流电机底座
23.电机齿轮24.定位销
25.定位销底座26.电磁铁
27.动力传导器28.电磁铁底座
29.装置控制继电器30.第一轴承
31.第二轴承32.第三轴承
33.底盘34.位移柄
35.活检钳外壳36.侧方卡槽
37.活检钳外管38.钳头组件
39.EP管40.毛刷夹
41.复位滑片42.复位滑槽
43.动力传导孔44.复位滑道
45.弹簧46.伺服电机接口
47.伺服电机驱动器48.伺服电机
49.凸轮分割器50.支架。
【具体实施方式】
[0018]以下参照附图及实施例对本发明进行详细的说明:附图1-18可知,一种脚踏式内镜活检系统,包括底座6,底座6与信号输入开关7相连接；底座6上设置有支架50，支架50中部设置有收集管支架5，收集管支架5设置有标本收集管4,支架50上部设置有动力主机I,动力主机I包括动力传动组件2 ;动力传动组件2包括驱动装置和控制装置；驱动装置与脚踏式活检钳3相连接。动力主机I外壳设置有用于检测动力主机内部构件的维修孔19。
[0019]所述驱动装置包括底盘33,底盘33外侧设置有活检钳转盘16,活检钳转盘16设置有转盘顶盖13 ;底盘33上设置有转盘转动驱动装置和位移装置。
[0020]所述转盘转动驱动装置包括电机底座22，电机底座22上设置有单向交流电机21，单向交流电机21与电机齿轮23相连接；活检钳转盘的内表面设置有内齿轮18，电机齿轮23与内齿轮18啮合。
[0021]所述转盘转动驱动装置包括伺服电机驱动器47，伺服电机驱动器47上设置有伺服电机48，伺服电机48经过凸轮分割器49与设置在转盘顶盖的伺服电机接口 46相连接。 [0022]所述位移装置包括设置在电磁铁底座28上的电磁铁26，所述的电磁铁26与动力传导器27相连接；动力传导器27与位移柄34相连接，位移柄34设置于复位组件12上。
[0023]所述活检钳转盘16的复位组件12位于活检转盘16的外侧，包括复位滑槽42，复位滑槽42内设置有复位滑道44，复位滑片41下部设置在复位滑道44上，复位滑道44 一侧设置有复位弹簧45 ;复位滑片41上部插入位移柄34的凹槽中。
[0024]所述脚踏式活检钳3包括活检钳外壳35，活检钳外壳35设置在活检钳转盘的主机接口上，活检钳外壳35中部嵌套有位移柄34，位移柄34前方设置有侧方卡槽36，活检钳外管37与位移柄34相连接；活检钳外管37中部设置有侧方卡槽36 ;活检钳外管37前端连接有钳头组件38。
[0025]所述控制装置包括定位销底座25和装置控制继电器29 ;定位销底座25上设置有定位销24 ;所述转盘顶盖13的下表面设置有与定位销相对应的定位触点20 ;所述输入开关7与装置控制继电器29相连接，装置控制继电器29分别与单向交流电机21、定位销24、电磁铁26相连接。
[0026]所述控制装置包括定位销底座25和装置控制继电器29 ;定位销底座25上设置有定位销24 ;所述转盘顶盖13的下表面设置有与定位销相对应的定位触点20 ;所述输入开关7与装置控制继电器29相连接，装置控制继电器29分别与伺服电机48、定位销24和电磁铁26相连接。
[0027]脚踏式内镜活检系统的使用方法，包括以下几个步骤:
(1)将电源插头8插入电源插座接通电源；
(2)将标本收集管4放置于收集管支架5上；
(3)输入开关接收信号，将信号传递给装置控制继电器29，单向交流电机21接受装置控制继电器29的输出信号激活转盘继电器，使单向交流电机21工作，电机齿轮23转动，带动活检钳转盘16的内齿轮18转动，从而使活检钳转盘16转动；
(4)定位销24与转盘顶盖13的定位触点20接触；定位触点20向装置控制继电器29发出信号至；装置控制继电器29发出输出信号激活到位继电器，使单向交流电机21停止工作，从而使活检钳转盘16停止转动；
(5)开关输入闭钳信号，电磁铁26接受装置控制继电器29的输出信号,使电磁铁26工作，带动与动力传动器27相连接的位移柄34发生位移；钳头闭合；将钳头从内镜活检口伸A ；
(6)钳头到达病变组织处，给开关输入张钳信号，电磁铁26接受装置控制继电器29的输出信号，使电磁铁26停止工作，复位组件12将位移柄34复位，钳头张开；对准病变组织，给开关输入闭钳信号，钳头闭合，钳取病变组织；
(7)将钳头从内镜活检口取出，给开关输入张钳信号，钳头张开，将钳头上的组织用标本收集管4的毛刷夹40刷下；
(8)将钳头挂于脚 踏式活检钳3的侧方卡槽36上。
[0028]活检钳转盘由固定螺孔与转盘顶盖连接固定，转盘顶盖与转动轴承连接固定，转动轴承安装在动力及控制装置的支架上，固定帽固定在活检钳转盘的支架的顶端；所说的底座安装于动力及控制装置之下，支撑稳定动力主机；所说的信号输入开关与动力及控制装置相连接，起到信号输入的作用，所说的固定帽安装有指示灯及转盘控制开关开关。
[0029]所说的活检转盘包括主机接口、复位组件、动力传导孔、内齿轮、定位触点；所说的复位组件位于活检转盘的外侧，脚踏式活检钳的下方，控制位移柄复位；所说的内齿轮位于活检转盘的内径与动力及控制装置的电机齿轮相连接，使活检转盘、转盘顶盖、转动轴承同时一起转动；所说的定位触点位于转盘顶盖的下方与动力及控制装置的定位销相接触，通过装置控制继电器使转盘定位，停止转动。
[0030]所说的动力及控制装置包括单向交流电机、单向交流电机底座、电机齿轮、定位销、定位销底座、电磁铁、动力传导器、电磁铁底座、装置控制继电器、第一轴承、第二轴承、第三轴承、底盘、支架；所说的底盘位于单向交流电机、单向交流电机底座、电机齿轮、定位销、定位销底座、电磁铁、动力传导器、电磁铁底座、装置控制继电器、第一轴承、第二轴承、第三轴承之下，起到承载作用；所说的电磁铁通过电磁铁底座固定在底盘上与动力传导器相连接，提供驱动力使动力传导器发生向前的位移；所说的动力传导器在发生位移时可通过所对应方位动力传导孔，使脚踏式活检钳的位移柄发生位移；所说的定位销通过定位销底座固定在支架上，能够与转盘顶盖上的定位触点相接触；所说的单向交流电机通过单向交流电机底座固定在底盘上并连接电机齿轮；所说的装置控制继电器分别通过线路与单向交流电机、定位销、电磁铁、信号输入开关相连接，通过接受来自信号输入开关的输入信号，对单向交流电机、定位销、电磁铁发出输出指令；所说的第一轴承、第二轴承、第三轴承安装于底盘边上的三点，呈等距离分布，起到稳定活检转盘的作用。
[0031 ] 所说的动力传动组件包括动力主机的主机接口和脚踏式活检钳的活检钳外壳连接组件、驱动主机的动力传导器和脚踏式活检钳的位移柄接触组件、动力主机的复位组件。
[0032]所说的脚踏式活检钳包括活检钳外壳、侧方卡槽、活检钳外管、钳头组件、位移柄；所说的侧方卡槽位于位移柄的侧方；所说的位移柄与活检钳外管连接固定，并嵌套于活检钳外壳中，通过滑动与活检钳外壳发生相对位移。
[0033]所说的标本收集管包括毛刷夹、EP管。
[0034]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，活检钳转盘为圆形，除圆形外，还可以是正多边形。
[0035]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，活检钳转盘的复位组件包括复位滑片、复位滑槽、复位滑道、弹簧；所说的复位滑片一端与复位滑道连接可在其上滑动，前方安装弹簧，另一端位于脚踏式活检钳的活检钳外壳和位移柄之间，起到使位移柄复位的作用，中间部分位于复位滑槽中，可在其间移动；
本发明的一种脚踏式内镜活检系统，活检钳转盘的定位触点位于转盘顶盖的下方，定位触点数量等于活检钳转盘的主机接口数量，主机接口处设置有位移柄，位移柄设置有复位组件；主机接口呈等距离分布，定位触点能够与动力及控制装置的定位销相接触。
[0036]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，动力及控制装置的电磁铁接受装置控制继电器的输出信号，使电磁铁工作，带动动力传动器发生位移，驱动装置的工作方式包括多种，可以有机械式驱动、电动式驱动、流体动力学驱动。
[0037]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，动力及控制装置的定位销与转盘顶盖的定位触点接触后，发出输入信号至装置控制继电器，装置控制继电器发出输出信号激活到位继电器，使单向交流电机停止工作，定位销的工作方式包括多种，可以有弹簧滚珠定位、定位销定位。
[0038]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，动力及控制装置的单向交流电机接受装置控制继电器的输出信号激活转盘继电器，使单向交流电机工作，使电机齿轮转动，带动活检钳转盘的内齿轮转动，从而使活检钳转盘转动，转动装置的工作方式包括多种，可以有单向交流电机转动、伺服电机转动、步进电机转动。
[0039]本发明的一种脚踏式内镜活检系统动力及控制装置的动力传导器包括多种形式，可以有撞针式、推杆式、拉钩式、套环式。
[0040]本发明的一种脚 踏式内镜活检系统，动力及控制装置的装置控制继电器包括多种信号输出方式，可以有继电器控制、PLC控制。
[0041]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，收集管支架上有多个标本收集管孔，可以放置多个标本收集管。
[0042]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，信号输入开关包括有多种信号输入方式:可以有脚踏踏板式、脚踏按钮式。
[0043]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，动力传动组件的动力主机的主机接口和脚踏式活检钳的活检钳外壳连接组件包括多种连接方式，可以有卡槽式、旋扣式、插入式。
[0044]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，动力主机的动力传导器和脚踏式活检钳的位移柄相接触组件包括多种接触方式，可以有撞针触碰式、牵拉式。
[0045]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，脚踏式活检钳的位移柄包括多种形式，可以有按钮式、套环式、手柄式。
[0046]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，标本收集管的EP管可为其它类型标本收集器。
[0047]本发明的一种脚踏式内镜活检系统，所说的伺服电机转动包括转盘顶盖的伺服电机接口、动力及控制装置的伺服电机驱动器、伺服电机、凸轮分割器，装置控制继电器接受输入信号后发出输出信号至伺服电机驱动器，使伺服电机工作，带动凸轮分割器转动，从而使经伺服电机接口与凸轮分割器相连接的转盘顶盖、活检钳转盘转动。
【权利要求】
1.一种脚踏式内镜活检系统，包括底座(6)，底座(6)与信号输入开关(7)相连接；底座上设置有支架(50 )，支架(50 )中部设置有收集管支架(5 )，收集管支架(5 )设置有标本收集管(4)，其特征在于:支架(50)上部设置有动力主机(1)，动力主机(I)包括动力传动组件(2);动力传动组件(2)包括驱动装置和控制装置；驱动装置与脚踏式活检钳(3)相连接。
2.根据权利要求1所述脚踏式内镜活检系统，其特征在于:所述驱动装置包括底盘(33),底盘(33)外侧设置有活检钳转盘(16),活检钳转盘(16)设置有转盘顶盖(13);底盘(33)上设置有转盘转动驱动装置和位移装置。
3.根据权利要求2所述脚踏式内镜活检系统，其特征在于:所述转盘转动驱动装置包括电机底座(22 )，电机底座(22 )上设置有单向交流电机(21 )，单向交流电机(21)与电机齿轮(23)相连接；活检钳转盘的内表面设置有内齿轮(18)，电机齿轮(23)与内齿轮(18)啮口 o
4.根据权利要求2所述的脚踏式内镜活检系统，其特征在于:所述转盘转动驱动装置包括伺服电机驱动器(47)，伺服电机驱动器(47)上设置有伺服电机(48)，伺服电机(48)经过凸轮分割器(49)与设置在转盘顶盖的伺服电机接口(46)相连接。
5.根据权利要求2所述脚踏式内镜活检系统，其特征在于:所述位移装置包括设置在电磁铁底座(28)上的电磁铁(26),所述的电磁铁(26)与动力传导器(27)相连接；动力传导器(27)与位移柄(34)相连接，位移柄`(34)设置于复位组件(12)上。
6.根据权利要求5所述脚踏式内镜活检系统，其特征在于:所述活检钳转盘(16)的复位组件(12)位于活检钳转盘(16)的外侧，包括复位滑槽(42)，复位滑槽(42)内设置有复位滑道(44)，复位滑片(41)下部设置在复位滑道(44)上，复位滑道(44)一侧设置有复位弹簧(45);复位滑片(41)上部插入位移柄(34)的凹槽中。
7.根据权利要求1所述脚踏式内镜活检系统，其特征在于:所述脚踏式活检钳(3)包括活检钳外壳(35),活检钳外壳(35)设置在活检钳转盘的主机接口( 11)上，活检钳外壳(35)中部嵌套有位移柄(34)，位移柄(34)前方设置有侧方卡槽(36)，活检钳外管(37)与位移柄(34 )相连接；活检钳外管(37 )前端连接有钳头组件(38 )。
8.根据权利要求7所述脚踏式内镜活检系统，其特征在于:脚踏式活检钳(3)的位移柄(34)包括多种形式，可以有按钮式、套环式、手柄式。
9.根据权利要求1所述脚踏式内镜活检系统，其特征在于:所述控制装置包括定位销底座(25)和装置控制继电器(29);定位销底座(25)上设置有定位销(24);所述转盘顶盖(13)的下表面设置有与定位销相对应的定位触点(20);所述输入开关(7)与装置控制继电器(29)相连接，装置控制继电器(29)分别与单向交流电机(21)、定位销(24)、电磁铁(26)相连接。
10.根据权利要求1所述脚踏式内镜活检系统，其特征在于:所述控制装置包括定位销底座(25)和装置控制继电器(29);定位销底座(25)上设置有定位销(24);所述转盘顶盖(13)的下表面设置有与定位销相对应的定位触点(20);所述输入开关(7)与装置控制继电器(29)相连接，装置控制继电器(29)分别与伺服电机(48)、定位销(24)和电磁铁(26)相连接。
11.权利要求广8所述的脚踏式内镜活检系统的使用方法，其特征在于，包括以下几个步骤:(1)将电源插头(8)插入电源插座接通电源； (2)将标本收集管(4)放置于收集管支架(5)上； (3)输入开关接收信号，将信号传递给装置控制继电器(29)，单向交流电机(21)接受装置控制继电器(29)的输出信号激活转盘继电器，使单向交流电机(21)工作，电机齿轮(23)转动，带动活检钳转盘(16)的内齿轮(18)转动，从而使活检钳转盘(16)转动； (4)定位销(24)与转盘顶盖(13)的定位触点(20)接触；定位触点(20)向装置控制继电器(29)发出输入信号；装置控制继电器(29)发出输出信号激活到位继电器，使单向交流电机(21)停止工作，从而使活检钳转盘(16)停止转动，使活检钳转盘(16)的动力传导孔(43)停留于动力传导器(27)前方； (5)开关输入闭钳信号，电磁铁(26)接受装置控制继电器(29)的输出信号,使电磁铁(26)工作，带动与动力传动器(27)相连接的位移柄(34)发生位移；钳头闭合；将钳头从内镜活检口伸入； (6)钳头到达病变组织处，给开关输入张钳信号，电磁铁(26)接受装置控制继电器(29)的输出信号，使电磁铁(26)停止 工作，复位组件(12)将位移柄(34)复位，钳头张开；对准病变组织，给开关输入闭钳信号，钳头闭合，钳取病变组织； (7)将钳头从内镜活检口取出，给开关输入张钳信号，钳头张开，将钳头上的组织用标本收集管(4)的毛刷夹(40)刷下； (8)将钳头挂于脚踏式活检钳(3)的侧方卡槽(36)上。
【文档编号】A61B10/04GK103690201SQ201410013108
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2014年1月13日 优先权日:2014年1月13日
【发明者】梁丽, 王邦茂, 荆洋 申请人:天津医科大学总医院