一种乳房活检旋切系统的制作方法

本发明涉及医疗设备，具体为一种乳房活检旋切系统。

背景技术：

1、乳房活检旋切系统是在实时超声定位引导下，通过细小的穿刺针实施乳腺肿物的活检取样或完整切下，其获取的乳腺肿瘤组织标本量充足，敏感性强，特异性高，为乳腺癌早期发现和诊断提供更好的方法，同时也可以进行乳腺良性肿瘤的微创切除（如乳腺纤维瘤）。切除乳腺病变组织后不但外部几乎无瘢痕，可以达到传统手术所不能实现的美容效果，而且还对内部乳管的损伤较小，特别适合年轻女性。

2、目前市面上主流的乳房活检旋切系统，适用于超声定位引导下使用，其工作原理如下：乳腺旋切活检设备一般由主机、手柄和旋切活检针及真空管路系统组成，旋切活检针装在手柄上，旋切活检针上设有真空管路，将真空管路连接至主机上的真空桶，在超声引导下，将旋切活检针插入乳房异常组织下方，取样槽对准异常组织，主机产生负压，将异常乳腺组织吸入取样槽内，旋切活检针内刀头旋转前进将取样槽内的组织切下，负压通过真管路系统将切下的组织吸出体外，医生通过手动调整活检针上取样槽的角度及位置，切割不同角度和不同部位的病灶组织。但是现有设备主要存在以下问题：1、现有设备中真空负压报警设置值不足，影响取样效果不佳如空刀、样本量少等现象；2、手术过程中易出现取样失效（如空刀、堵刀），当前技术无法识别失效状态，需要二次穿刺，会对乳腺组织造成更大的损伤；3、旋切活检针穿刺力度不易控制，推进方向不准确；4、设备在长时间使用后真空泵温度过高，其内部的温度保险会断开，设备不能连续运行，且经常性高温运行同时也会降低设备的使用寿命。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种乳房活检旋切系统，真空负压值能长期稳定在设定值附近，提高取样效果，通过人机界面提示操作者取样情况，避免二次穿刺，通过生理盐水湿润刀管，便于控制旋切活检针穿刺力度，保证其推进方向准确，便于自动控制真空泵进行休眠，减少发热量，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种乳房活检旋切系统，包括主机，所述主机分别通过线路连接有脚踏开关和驱动手柄，所述驱动手柄的端部安装有旋切活检针，所述主机的上部安装有真空桶，所述真空桶和旋切活检针之间的真空管路通过设置在所述主机上的管路安装盘固定连接，所述主机包括人机界面、主控单元、固态继电器、真空泵、压力变送器、比例流量调节阀、第一气体质量流量计、第二气体质量流量计、第一两位三通电磁阀、第三气体质量流量计、第四气体质量流量计、生理盐水袋、常闭电动截止阀、液体流量变送器、第二两位三通电磁阀、第三两位三通电磁阀、温度传感器和散热风机；

4、所述人机界面设置在主机壳体的前侧，所述生理盐水袋安装在所述主机壳体侧面的固定槽内，所述真空桶固定安装在所述主机壳体上表面的安装槽内，所述主控单元设置在所述主机内部，所述主控单元通过固态继电器和温度传感器与真空泵连接，所述真空泵和真空桶之间通过真空管路连接，所述主控单元与真空泵和真空桶之间连接有压力变送器、比例流量调节阀、第一气体质量流量计和第二气体质量流量计。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动手柄内部设有进刀电机、旋切电机、刀槽方向电机和刀体传感器，其中所述进刀电机、旋切电机和刀槽方向电机上均安装有ab两相编码器，所述驱动手柄的外表面安装有手柄按键。

6、所述旋切活检针包括样本收集仓、内刀管、外刀管、外刀管密封座、内刀管进刀直线驱动螺纹副、内刀管进刀驱动齿轮副、内刀管旋切驱动齿轮副和外刀管驱动齿轮副，所述样本收集仓设置在旋切活检针壳体末端靠近驱动手柄的位置处，所述内刀管进刀驱动齿轮副、内刀管旋切驱动齿轮副和外刀管驱动齿轮副分别与进刀电机、旋切电机和刀槽方向电机相对应连接，所述外刀管通过外刀管密封座安装在所述旋切活检针壳体的前端，所述内刀管安装在所述外刀管的内部并可旋转及前后移动，所述外刀管的周面开设有取样槽。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述取样槽的前后两端分别为内刀管前极限位和内刀管后极限位。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述真空泵与真空桶之间的管路上连接有第一气体质量流量计和第二气体质量流量计，所述第一气体质量流量计上安装有压力变送器和比例流量调节阀，所述真空桶通过管路与内刀管和样本收集仓并联，所述真空桶和样本收集仓之间的管路上安装有第一两位三通电磁阀和第三气体质量流量计，所述真空桶和内刀管之间的管路上安装有第三两位三通电磁阀，所述第三两位三通电磁阀和生理盐水袋之间的管路上安装有液体流量变送器和第二两位三通电磁阀，所述第二两位三通电磁阀上安装有第四气体质量流量计和常闭电动截止阀，所述真空泵和主控单元之间连接有固态继电器和温度传感器，所述固态继电器、真空泵、压力变送器、比例流量调节阀、第一气体质量流量计、第二气体质量流量计、第一两位三通电磁阀、第三气体质量流量计、第四气体质量流量计、常闭电动截止阀、液体流量变送器、第二两位三通电磁阀、第三两位三通电磁阀、温度传感器均与主控单元电连接。

9、作为本发明的一种优选技术方案，所述外刀管的外表面及内刀管的内表面均设置有超疏水层。

10、作为本发明的一种优选技术方案，所述人机界面具体为触摸串口液晶屏，所述人机界面与主控单元电连接。

11、作为本发明的一种优选技术方案，所述主控单元上集成有ad采样单元、pwm电机驱动单元、da输出控制单元、开关输出控制、按键采集电路和人机界面串口通讯接口。

12、作为本发明的一种优选技术方案，所述散热风机安装在主机壳体内部靠近主控单元的位置处。

13、一种乳房活检旋切系统的操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

14、步骤一：开机，真空负压测控系统自检；

15、步骤二：驱动手柄接入状态检测；

16、步骤三：在驱动手柄上装入乳房旋切活检针，按键触发乳房旋切活检针校准；

17、步骤四：进入采样状态，启动真空泵，采用pid算法控制比例流量调节阀，稳定真空负压值；

18、步骤五：在b超影响引导下将旋切活检针穿刺进入乳腺组织，并将取样槽置于异常组织下方；

19、步骤六：按键触发启动进到旋切，异常组织在真空吸引下进入取样槽，内刀管将吸入取样槽内的组织切除；

20、步骤七：进气控制系统控制进气，将切除的样本通过内刀管吸入样本收集仓；

21、步骤八：按键触发启动退刀及样本吸引，进气控制系统如判断堵刀，则进行堵刀排除处理；

22、步骤九：启动散热风机，采集温度值，进行温升控制；

23、步骤十：手术完成，取下样本收集仓收集活检样本，拆下旋切活检针，系统进入待机状态，准备下一台手术。

24、与现有技术相比，本发明的有以下的有益效果：

25、本设备在工作过程中，通过对流量和压力的监测，对比例流量调节阀进行pid控制，确保了真空负压值能长期稳定在设定值附近，对于因真空管路泄漏造成的压力不稳的情况及时通过人机界面提示操作者进行排查；

26、本设备开机自检与采样过程通过流量参数的采集，可以提前发现不影响真空负压值时系统微量泄漏，并在人机界面提示操作者，有效的保证的采样效果中，尽可能避免因真负压值过低报警而手术中断的风险。

27、本设备通过对真空负压系统的改进，在旋切活检针校准环节自动对内刀管进行生理盐水冲洗。同时外刀管外壁与内刀管内壁进行表面疏水处理，比只在生理盐水湿润后减少黏附摩擦阻力的效果更好。

28、本设备在确保真空系统密封性情况下，在手术准备时间，系统检测到无按键激发时，自动进入待机保压状态，关闭真空泵，减少发热量，当压力达到设定值时，自动启动真空泵进行补压，以保证在有按键激发时真空系统在极短时间恢复到正常压力。通过在真空泵上设置的温度传感器，当检测到温度超设定值时，人机界面进行报警，提示操作者完成当前手术后需要停机降温，从而避免手术过程中设备停机故障，在待机保压状态，通过对乳房活检与旋切设备发热最高的部件真空泵进行温度监测，当温度低于一定值时（如30℃），主控单元停止散热风机运转，在保证散热效果的情况下减少待机状态的风机噪音，改善了医疗环境。