专利名称:骨超声波脱钙法及其设备的制作方法
本发明涉及一种用于人和动物骨骼标本脱去钙质的方法和有关设备。
医生和兽医在对骨骼疾病和与骨骼变化有关的疾病进行诊断时，常需要采取病变部位骨骼标本作病理切片检验，以确定诊断或为诊断提供依据;在以手术方法切除病变部位骨组织后，也需做病理切片检验，用于病理检验的骨标本必须脱去钙质才能做切片处理并在显微镜下观察。
目前各医疗单位普遍使用的使骨标本脱去钙质的方法，是将骨标本置于盛有脱钙液的容器中，每天更换一次脱钙液，在摄氏20度左右的室温下静置4-5天，如放在恒温箱内保持温度在40度时则需3-4天，脱钙液温度过高时，例如超过摄氏50度时，还会破坏或改变骨标本的显微组织形态，影响诊断的准确性，因此，这种传统的骨骼标本脱钙方法为控制多种外界条件而工作繁琐。如此长的脱钙时间直接影响着临床上对疾病作出诊断的时间，有时会因此失去治疗时机。临床医疗工作上就很需要一种能在短时间内使骨骼标本达到满意脱钙效果的方法。
《人民军医》杂志1986年第3期曾报导一种负压脱钙法，其设备由成品负压吸引器，干燥器及联接导管等部件组成。其体积大，附件多，自动化程度低，实际应用受到较多限制。
本发明的目的是提供一种能使骨标本快速脱去钙质的方法和有关设备，其脱钙效果可靠，又不破坏骨组织的显微形态，切片后能满意染色，保证制作成切片后的优片率达95%以上;这种设备的造价不高，操作使用方便，一般医院都可使用。
这个任务按本发明可以这样来解决以1.0-1.7兆赫兹的超声波连续作用于骨骼标本和脱钙液，脱钙液的温度控制在38℃-42℃，最高不超过49℃，一次脱钙过程中，不需更换脱钙液，能在数小时内完成脱钙。
这种脱钙方法可以用按以下方法装配的超声脱钙机来实施;
超声脱钙机由外壳，超声振荡器(5)，温度控制器(9)，超温报警器(7)，温度指示电路(6)，保护电路(10)和电源(11)七个部分组成。
机壳由有机玻璃(不透明为宜)，塑料或不锈钢等耐酸材料制成。
机壳附带一水槽(1)，用塑料压模成型制造。水槽大小视盛放脱钙液的玻璃容器大小而定。使用时，将盛有脱钙液和骨标本的玻璃容器置于水槽中，水槽中水的高度与脱钙液高度持平，水受到超声波作用时又不溅出槽外。
水槽底部开大小各一个孔，大孔位于底部中央，供安装超声振荡器的陶瓷晶体(3)及其散热套(4)，小孔位于水槽底部边缘，供安装热敏传感器探头(2)。
超声振荡器(5)由电容三端式振荡电路组成，其振荡频率可在1.0-1.7兆赫兹范围内选择，电路中的陶瓷晶体频率应与振荡电路的振荡频率相同，超声振荡器的陶瓷晶体换能器的直径为2-3厘米，其外部散热套可以用铝材制成，但容易被逸漏和蒸发的酸性脱钙液腐蚀。因此，应选用耐腐蚀的不锈钢材料制成。
温度控制电路(6)由带有热敏传感器的cmos非门电路和交流吹风装置(12)组成，用以控制水槽内水的温度。水槽中不另设其它电热元件，热敏传感器外套以不锈钢材料制成。
本机在工作时，超声振荡器中晶体管的热耗散和陶瓷晶体振荡时的热耗散，通过置于水中的陶瓷晶体散热套(4)使水的温度升高。热敏传感器的探头(2)从底部伸入水槽中，将水温的变化量以电阻率的改变导致电平的改变，使非门开或关，来控制交流吹风装置(2)的工作。当水温超过42℃±1℃时，吹风装置工作，水和热敏传感器的温度随之下降;当水温低于38℃时吹风装置停止工作，水和热敏传感器温度又行上升。如此往复，使水槽内水的温度保持在38℃-42℃之间。
超温报警器(7)由cmos非门和cmos与非门电路组成，cmos与非门组成间歇式音频发生器，当水温超过48℃±1℃时，cmos非门送出高电平使由cmos与非门组成的间歇式音频发生器工作，发出2000赫兹的报警信号，同时超声振荡器停止工作，切断一切热源，以保证机器安全，这时吹风装置仍在工作，使水温继续下降，当水温降到43℃±1℃时，超温报警电路停止工作，同时超声振荡器恢复工作状态。
温度指示电路(8)由热敏电阻，直流电桥及温度指示表头组成。其原理是利用热敏电阻阻值随温度变化的特性，通过直流电桥将电阻变化量变为电流变化量，经温度指示表指示出来。
保护电路(10)由一级放大器和继电器组成，它控制超声振荡器的电路。
正常情况下热敏电阻探头(2)与陶瓷晶体散热套(4)之间通过水作为介质使电路接通，保护电路(10)工作，当水槽中无水时，热敏电阻探头(2)与陶瓷晶体散热套(4)之间形成开路，保护电路放大器处于截止状态，继电器不动作而切断超声振荡器电源，从而起到对陶瓷晶体的保护作用。
电源部分(11)包括开关，降压变压器，直流稳压器，外电源使用220伏50赫兹交流电，经降压，分别取出交流36伏，17伏，12伏三组电压，再经整流稳压后得到直流34伏，9伏，6伏三组电压。分别供给超声振荡器，保护电路，温度控制器，超温报警器和温度指示电路。
本机在装配时，应使超声振荡器与水槽底部的陶瓷晶体密切接触。吹风装置的风口必须对准超声振荡器的散热板。
我们装配的一台超声脱钙机样机机壳采用不透明有机玻璃制成，尺寸为30×24.5×29厘米;水槽位于机壳顶部凹下9.7厘米，水槽尺寸为10×10×9.7厘米，热敏传感器外套内径为2.4厘米，最大外径为7.0厘米;超声频率取1.7赫兹;整机重量为5.4公斤;正常工作消耗功率为28.6瓦，超温时的消耗功率为49.7瓦。经临床137例试验，效果良好。
实施骨骼标本脱钙的结果为
A，松质骨3.8×1.2×0.25厘米，3小时左右完成脱钙。
B，密质骨2.2×0.6×0.2厘米，5小时左右完成脱钙。
C，成骨肉瘤标本4.6×3×0.4厘米，5小时左右完成脱钙。
此结果表明，超声波脱钙法完全可以用专门装配的超声脱钙机实现，它可以对大块骨标本实施脱钙，脱钙时间较以往的方法大大缩短。使骨骼标本脱钙的工作效率大大提高。这种超声脱钙机结构简单，体积小，能够自动进行温度调节及超温报警，一般医院病理科技术人员都可操作使用。而且成本低，一般医院有能力购置。是骨骼标本脱钙的一种先进方法与装置。
经从国家专利局专利文献中心检索，目前国内外在骨骼标本脱钙方法及其设备方面尚无应用超声波脱钙法的记载;非专利文献也无应用超声波进行骨骼标本脱钙的报导。
权利要求
1.骨骼标本脱钙方法，其特征在于，以超声波作用于脱钙液和骨标本，促使骨标本脱去钙质。
2.根据权利要求
1，其特征在于，所使用的超声频率为1.0-1.7兆赫兹。
3.根据权利要求
1，其特征在于，控制脱钙液的温度在38℃-42℃之间，最高极限温度不超过49℃。
4.应用于权利要求
1所述的骨骼标本脱钙方法的设备，其特征在于，电机壳，超声振荡器，温度控制器，温度指示器，超温报警器，保护电路和电源部分组成的超声脱钙机。
5.根据权利要求
4，其特征在于，超声脱钙机的外壳由有机玻璃，塑料，不锈钢等耐酸材料制成。
6.根据权利要求
4，其特征在于，超声振荡器中，陶瓷晶体换能器外部散热套用不锈钢材料制成。
7.根据权利要求
4，其特征在于，超声振荡器中将电能转换为声能的陶瓷晶体换能器直径为2厘米-3厘米。
8.根据权利要求
4，其特征在于，机壳附有一个塑料水槽，使用时，将盛有脱钙液和骨标本的玻璃容器置于水槽中。
专利摘要
以1.0——1.7兆赫兹的超声波作用于脱钙液和骨标本的脱钙方法，脱钙液的温度保持在38℃——42℃。实施这一方法的超声脱钙机由超声振荡器(5)、温度控制器(9)、超声报警器(7)、温度指示电路(6)、保护电路(10)等部件组成。
文档编号A61B17/56GK87100784SQ87100784
公开日1988年9月7日 申请日期1987年2月23日
发明者杨进平, 张公权, 房敏建, 林宗礼 申请人:中国人民解放军四○一医院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan