一种病理玻片顺序染色冲洗风干装置及方法

1.本发明涉及医疗装置技术领域，具体涉及一种病理玻片顺序染色冲洗风干装置及方法。


背景技术：

2.目前医院进行胰腺病变超声内镜引导下细针穿刺后细胞病理染色处理评估主要依靠人工手动进行染色处理，处理步骤可基本统一简化为：a染液冲洗玻片染色，b染液冲洗玻片染色，清水冲洗玻片洗去浮色，晾干后进行分析。整个人工操作过程繁琐，且一次只能处理一个玻片效率较低，而活检病理玻片需要及时进行处理分析。
3.现有的玻片自动染色装置基本可以同时处理多个玻片，而多数染色装置采用了浸染处理的方式，存在污染染液影响检测结果的问题，且不能有针对性地对胰腺病理玻片进行顺序化染色和冲洗。如何对胰腺穿刺以及类似应用场景下细胞病理玻片进行批量自动化地快速染色处理，是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种病理玻片顺序染色冲洗风干装置及方法，可用于胰腺病变超声内镜引导下细针穿刺后以及类似应用场景下细胞病理快速染色处理评估。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种病理玻片顺序染色冲洗风干装置，包括：
6.用于使玻片运动的运动机构；
7.用于向玻片上喷洒液体的泵液机构；
8.用于储存液体并风干玻片的箱体；
9.所述的运动机构包括装载台、驱动装载台平动的平动组件和驱动装载台旋转的旋转组件；
10.所述的泵液机构包括喷洒头、驱动喷洒头喷洒的多套泵液组件和控制各泵液组件启闭的调节组件；
11.所述的箱体上设有多个储液池，各个储液池内装有不同的染液或清水，每个储液池对应连接有一套泵液组件；
12.所述的运动机构和泵液机构设置在箱体上，且在箱体上设有风干组件。所述的风干组件用于玻片染色后风干。
13.所述的运动机构可分别实现病理玻片装载台平动和转动倾斜，辅助配合染色。箱体可用于将上述机构固定装配，形成相对封闭空间。
14.优选地，所述的平动组件包括齿条、平动齿轮和第一电机；
15.所述的齿条设置在装载台下表面，平动齿轮与齿条相啮合，平动齿轮连接第一电机。所述的平动组件利用电机驱动的齿轮与齿条啮合，将转动转化为平动实现，当平动齿轮转动时，通过二者啮合将旋转转换为位移，使得装载台可以在水平方向上平移。
16.优选地，所述的旋转组件包括倾斜大齿轮、倾斜小齿轮和第二电机，所述的倾斜大齿轮与装载台下表面的滑轨相配合，倾斜大齿轮与倾斜小齿轮相啮合，倾斜小齿轮连接第二电机。所述的旋转组件的转动由倾斜小齿轮啮合驱动倾斜大齿轮旋转从而带动与之配合的装载台旋转。
17.进一步优选地，所述的倾斜大齿轮顶部为平齐结构，并卡设在滑轨内侧。倾斜大齿轮下部与倾斜小齿轮啮合。优选地，所述的倾斜大齿轮为上表面有凸键的半个齿轮。
18.优选地，所述的泵液组件包括泵液腔、泵液塞、输入管、输出管和合并管道，所述的泵液腔通过输入管连接储液池，泵液腔通过输出管连接合并管道，喷洒头设置在合并管道上，所述的泵液塞设置在泵液腔内并连接调节组件。
19.进一步优选地，所述的储液池与输入管之间、输出管与合并管道之间设有用于防止液体倒流的单向阀。
20.优选地，所述的调节组件通过多级齿轮传动带动不同泵液腔内的泵液塞上下移动实现泵出不同液体。
21.优选地，所述的调节组件包括主动齿轮、传动齿轮、传动轴、n分之一齿轮、输出齿轮、传动杆和第三电机；
22.所述的主动齿轮与传动齿轮相啮合并与第三电机相连，传动齿轮固接在传动轴上，传动轴上固定有三个齿部相互错开的n分之一齿轮，每个n分之一齿轮的齿部与一个输出齿轮相啮合，各输出齿轮通过传动杆连接一套泵液组件；所述的n为2以上的整数。根据应用情况下染色过程中所用染色冲洗液体种类数量的不同，本发明装置泵液机构中的一组部件，即储液池，泵液腔及对应齿轮，传动杆的数量对应调整。例如，当染色过程中共有n种液体需依次染色冲洗时，上述泵液机构中应有n组对应部件，且用于啮合控制各组中输出齿轮的齿轮应采用n分之一齿轮。优选地，所述的泵液机构的n分之一齿轮仅三分之一部分有轮齿，三分之一齿轮仅在传动齿轮与有轮齿部分啮合时驱动输出齿轮从而带动传动杆带动泵液塞实现染液的吸取和泵出。
23.优选地，所述的输出齿轮上偏心连接传动杆。
24.优选地，所述的装载台上表面设置有玻片槽、斜坡和排液孔；
25.所述的玻片槽两侧设有卡扣，玻片槽设置在斜坡上，排液孔设置在装载台侧壁，且位于斜坡位置较低侧。
26.优选地，所述的泵液机构包括五个鸭嘴状喷洒头；
27.所述的箱体上设有三个储液池，三个储液池内依次储存有染液a、染液b和清水。
28.在本发明中，鸭嘴状的喷洒头可在喷洒时使液体呈水帘状。
29.优选地，所述的箱体还包括中空的箱体壳，运动机构设置在箱体壳内，所述的风干组件包括设置在箱体壳内的风扇，箱体壳上与风扇相对的一侧开设有通风孔。
30.一种病理玻片顺序染色冲洗风干方法，使用上述病理玻片顺序染色冲洗风干装置进行，包括以下步骤：
31.s1：将待测玻片装载在装载台上，使用平动组件将装载台平动至喷洒头下方；
32.s2：使用调节组件控制第一套泵液组件启动，将第一个储液池内的染液从喷洒头喷出，同时利用平动组件将装载台在喷洒头下作往返平动；
33.s3：使用调节组件控制下一套泵液组件启动，将下一个储液池内的染液从喷洒头
喷出，同时利用平动组件将装载台在喷洒头下作往返平动；
34.s4：重复步骤s3，直至需要泵送清水；
35.s5：使用旋转组件将装载台倾斜，使用调节组件将储存清水的储液池连接的泵液组件启动，将清水从喷洒头喷出，同时利用平动组件将装载台在倾斜情况下作往返平动；
36.s6：利用旋转组件将装载台恢复至水平，利用风干组件对玻片进行风干。
37.本发明包括通过多级齿轮传动带动泵液腔内的泵液塞上下移动实现泵出不同液体的泵液机构，可分别实现平动和转动的运动机构以及用于染色后风干的风扇或类似风干装置。
38.本发明基于现有技术存在的不易进行玻片多种染液染色，没有专用于胰腺病变超声内镜引导下细针穿刺后细胞病理快速染色处理评估以及类似应用场景下的染色处理装置等问题，提供了一种病理玻片顺序染色冲洗风干装置及方法。
39.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
40.1.本发明装置集成了医院常见载玻片的多染液染色、染色后冲洗以及风干三个流程，实现了功能集成化；
41.2.本发明泵液机构的设计避免使用多泵以多驱动电机的问题，缩小了装置体积，更加符合现有符合手术室空间小的特点，实现了结构简单化；
42.3.本发明染色效果更好，缩短染色时间，通过运动机构的平动设计使得在喷洒染液时装载台可以水平移动，载玻片染色更加均匀，染色后通过转动使得载玻片上染液进一步分布均匀，同时使多余染液流下，缩短风干时间；
43.4.本发明装置结构集成化，能够缩短医生在穿刺后活检样本染色时间，并且便于操作，符合手术室环境；
44.5.本发明装置可用于病理玻片分析，主要用于胰腺病变超声内镜引导下细针穿刺后以及类似应用场景下细胞病理快速染色处理评估。
附图说明
45.图1为本发明整体结构分解示意图；
46.图2为本发明内部结构示意图；
47.图3为本发明运动机构结构图一；
48.图4为本发明运动机构结构图二；
49.图5为本发明泵液机构分解示意图；
50.图6为本发明泵液机构局部示意图；
51.图7为本发明泵液机构结构图一；
52.图8为本发明n分之一齿轮示意图；
53.图9为本发明箱体外部示意图；
54.图10为本发明整体结构示意图；
55.图中：1-运动机构，101-装载台，102-齿条，103-平动齿轮，104-第一电机，105-倾斜大齿轮，106-倾斜小齿轮，107-第二电机，108-滑轨，109-玻片槽，110-斜坡，111-排液孔，112-卡扣，113-运动机构架，2-泵液机构，201-喷洒头，202-泵液腔，203-泵液塞，204-输入管，205-输出管，206-合并管道，207-单向阀，208-主动齿轮，209-传动齿轮，210-传动轴，
211-n分之一齿轮，212-输出齿轮，213-传动杆，214-第三电机，215-泵液机构架，3-箱体，301-储液池，302-箱体壳，303-风扇，304-通风孔，305-储液池管，306-通孔，307-储液池盖，308-副箱体壳，309-箱体盖。
具体实施方式
56.下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
57.实施例1
58.一种病理玻片顺序染色冲洗风干装置，如图1所示，可大致分为运动机构1，泵液机构2和箱体3。
59.本实施例运动机构1如图3、图4所示，运动机构架113上安装有第一电机104、第二电机107、倾斜小齿轮106，倾斜大齿轮105和平动齿轮103。其中，倾斜小齿轮106与第二电机107相连，可在第二电机107的控制下进行低速转动；相似地，平动齿轮103与第一电机104相连，可在第一电机104的控制下进行低速转动。倾斜大齿轮105与倾斜小齿轮106相啮合，倾斜大齿轮105的顶端面与装载台101下端面上的滑轨108相配合，同时，装载台101下端面的齿条102与平动齿轮103啮合。在上述配合下，可实现电机第二电机107控制倾斜小齿轮106低速转动时，倾斜大齿轮105在与倾斜小齿轮106的啮合下受控绕其与运动机架113相固定的轴旋转，使与之配合的装载台101绕上述轴倾斜一定角度；第一电机104控制平动齿轮103低速转动时，与平动齿轮103相啮合的齿条102将发生沿平动齿轮103切线方向的平动，从而带动装载台101在齿条102和滑轨108的引导下发生平动一定距离。
60.如图4所示，为装载台101发生倾斜一定角度，同时平动一定距离的情况示意。本实施例中，装载台101上有5个凸起的玻片槽109，待测玻片可置于其上，卡扣112可对待测玻片进行相对固定以防止装载台101发生运动时的待测玻片滑落玻片槽109，装载台101侧壁开有用于使多余染色废液排出的排液孔111，排液孔111可接管道通至本实施例装置外排出废液，装载台101上端面整体倾斜形成斜坡110，远离排液孔111端较高，靠近排液孔111端较低，便于废液流入排液孔111。
61.如图5所示，其中包括本实施例泵液机构2。泵液机构架215上安装有第三电机214、主动齿轮208和传动轴210。其中，主动齿轮208与第三电机214相连接，主动齿轮208可在第三电机214的控制下旋转。传动齿轮209与主动齿轮208相啮合，同时传动齿轮209与传动轴210相固定，两者可共同发生绕传动轴210中心线的旋转。
62.如图8所示，为本实施例的n分之一齿轮211(可称为三分之一齿轮)，齿轮上的齿部分占整个齿轮外周的三分之一。
63.如图5、图6、图7所示，3个n分之一齿轮211与传动轴210固定，且3个n分之一齿轮211上的三分之一齿部分相互错开，即在传动轴210中心线方向看，3个n分之一齿轮211的外周齿部分不存在重叠。3个n分之一齿轮211分别对应于3个输出齿轮212相啮合。输出齿轮212安装在泵液腔202上，输出齿轮212上偏离齿轮圆心一定距离处铰接传动杆213，传动杆213的另一端与泵液塞203的上端面铰接，泵液塞203可在泵液腔202内上下运动一定距离。本实施例中3组泵液腔202为一上无盖下相对封闭的圆柱腔体，其下端开孔接有输出管205，
侧壁开口接有输入管204。
64.如图5所示，上述3组输出管205均通过箱体壳302上通孔306最终连接合并管道206，两者间接有单向阀207，使液体只能从输出管205流入合并管道206而不能反流，合并管道206上接有数个扁嘴喷头(喷洒头201)；上述3组输入管204最终分别与储液池301上3个储液池管305相连对应接有染液a、染液b和清水，输入管204与储液池管305间接有单向阀207，使液体只能从储液池管305流入输入管204而不能反流。
65.如图5、图6、图7所示，在上述配合下，主动齿轮208在第三电机214的控制下以一定速度旋转一定角度时，与之啮合的传动齿轮209带动传动轴210及其上固定的3个n分之一齿轮211整体绕传动轴210中心线随之以一定速度旋转一定角度。此时，3个n分之一齿轮与对应3个输出齿轮212的3个配合中，仅n分之一齿轮211上齿与输出齿轮212形成啮合的1个配合起作用，即在同一时间下，仅此配合中的输出齿轮212会受控发生旋转从而通过传动杆213控制泵液塞203在泵液腔202内上下运动。
66.本实施例中，n分之一齿轮211与输出齿轮212的半径比为3:1，传动比为1:3，则n分之一齿轮211上齿在与对应输出齿轮212实现有效啮合的过程中，输出齿轮212可完成整周旋转，通过传动杆213控制泵液塞203在泵液腔202内完成一次上下抽水压水运动。即可实现在同一时间下，第三电机214控制主动齿轮208旋转一定角度，储液池301中的某种液体通过对应储液池管305、单向阀207、输入管204进入泵液腔202中，第三电机214控制主动齿轮208继续旋转一定角度，泵液腔202中的液体遂被压入输出管205中，通过单向阀207、合并管道206，最终由喷洒头201喷出，此后，第三电机214控制主动齿轮208继续旋转，则为下一组n分之一齿轮211、对应输出齿轮212、泵液腔202、泵液塞203和传动杆213工作，将下一种待冲洗液体抽入泵液腔202，压出后从扁嘴喷头喷出。可依次完成染液a、染液b、染液c的喷出作业过程。
67.如图2、图5、图9所示，本实施例中箱体3上端具有可分别储存染液a、染液b和清水三种液体的储液池301，其中，储存清水的部分容积较大，以便满足冲洗过程中对清水较大的需求量。箱体3包含有箱体壳302、副箱体壳308和风扇303。其中风扇303安置于箱体壳302内部侧壁的合适位置，箱体壳302与风扇303相对的一侧侧壁上具有用于通风的通风孔304，以在染色冲洗过程后，快速风干玻片。箱体壳302与副箱体壳308组装形成相对密封的箱内空间，如图9所示。副箱体壳308上具有可手动开闭的箱体盖309，打开箱体盖309后，用户可以完成待测玻片的装载和卸取，装置作业时关闭；以及可手动开闭的储液池盖307，打开储液池盖307，用户可对储液池301进行液体补充备用，平时关闭以防止储液池301内液体污染。
68.如图2所示，上述运动机构1和泵液机构2均装配于箱体3中，其中，运动机构架113、泵液机构架215、泵液腔202及其上的输入管204、输出管205均与箱体3进行固定装配，各机构间不存在干涉。
69.本实施例装置工作时，首先，如图9、图4所示，用户打开箱体盖309，装载台101在平动齿轮103的控制下沿滑轨108向靠近箱体盖309一侧水平运动至箱体盖309附近，此时，用户可将至多5片待测玻片装载在玻片槽109上。装载完成后，装载台101在平动齿轮103的控制下沿滑轨108向靠近喷洒头201一侧水平运动至喷洒头201下方。第三电机214控制主动齿轮208带动传动齿轮209以给定速度转动一定角度，首先，染液a对应的一组液体运输部件工
作，其对应的n分之一齿轮211上的齿啮合于对应输出齿轮212旋转传动至不再啮合，泵液塞203完成一次抽液压液，染液a从喷洒头201均匀喷出形成水幕；于此同时，装载台101在平动齿轮103的控制下沿滑轨108在喷洒头201下作往返平动，使染液a水幕均匀流过整个5片待测玻片，完成染液a染色过程。一定时间后，第三电机214控制主动齿轮208带动传动齿轮209以给定速度继续转动一定角度，染液b对应的一组液体运输部件工作，其对应的n分之一齿轮211上的齿啮合于对应输出齿轮212旋转传动至不再啮合，泵液塞203完成一次抽液压液，染液b从喷洒头201均匀喷出形成水幕；与此同时，装载台101在平动齿轮103的控制下沿滑轨108在喷洒头201下作往返平动，使染液b水幕均匀流过整个5片待测玻片，完成染液b染色过程。又一定时间后，装载台101在第二电机107、倾斜小齿轮106，倾斜大齿轮105的控制下倾斜一定角度，第三电机214控制主动齿轮208带动传动齿轮209以给定速度继续转动一定角度，清水对应的一组液体运输部件工作，其对应的n分之一齿轮211上的齿啮合于对应输出齿轮212旋转传动至不再啮合，泵液塞203完成一次抽液压液，清水从喷洒头201均匀喷出形成水幕；于此同时，装载台101在倾斜一定角度的情况下在平动齿轮103的控制下沿滑轨108在喷洒头201下作往返平动，使清水水幕均匀流过整个5片待测玻片，清水冲洗后延倾斜的玻片流下，完成清水冲洗过程，洗去玻片表面浮色。综上，依次完成染液a、染液b和清水的染色及冲洗过程。之后，装载台101在第二电机107，倾斜小齿轮106，倾斜大齿轮105的控制下恢复至水平，风扇303对玻片进行快速风干。随后，装载台101在平动齿轮103的控制下沿滑轨108向靠近箱体盖309一侧水平运动至箱体盖309附近，用户打开箱体盖309即可取出处理后玻片进行病理分析。
70.在上述过程中，染液及清水流过玻片后，多余的液体从玻片槽109两端槽口流入装载台101上端面的斜坡110上，顺斜坡流入排液孔111中，可随管道排出装置外。当储液池301中的备用液体不足时，可打开储液池盖307进行补充。
71.实施例2
72.一种病理玻片顺序染色冲洗风干装置，包括运动机构1、泵液机构2、箱体3。运动机构主要由装载台101、齿条102、滑轨108、玻片槽109、斜坡110、排液孔111、卡扣112、第一电机104、第二电机107、运动机构架113、平动齿轮103、倾斜小齿轮106、倾斜大齿轮105构成。装载台101上表面设有玻片槽109、斜坡110和排液孔111。玻片槽109两侧设有用于防止玻片移动的卡扣112。装载台101下表面设有齿条102，同时通过凹槽(滑轨108)与倾斜大齿轮105配合。齿条102与平动齿轮103相啮合，倾斜大齿轮105与倾斜小齿轮106相啮合。平动齿轮103和倾斜大齿轮105同轴心且都固定在运动机构架113上。第一电机104驱动平动齿轮103旋转，第二电机107驱动倾斜小齿轮106旋转。平动齿轮103与装载台下表面的齿条102啮合，当平动齿轮103转动时，通过二者啮合将旋转转换为位移，使得装载台101可以在水平方向上平移。倾斜大齿轮105与装载台101下表面凹槽相配合，当倾斜大齿轮105转动时，装载台101被带动转动一定相应角度，使得装载台101可以旋转一定角度。装载台101的平移和旋转是相对独立的，可以分别完成平移和旋转运动。
73.泵液机构2主要由泵液机构架215、第三电机214、主动齿轮208、传动齿轮209、n分之一齿轮211、传动轴210、泵液腔202、输出齿轮212、单向阀207、传动杆213、泵液塞203、输入管204、输出管205构成。其中，传动齿轮209与三个n分之一齿轮211(本实施例采用三分之一齿轮)位于同一传动轴210上，传动轴210固定在泵液机构架215上。第三电机214驱动主动
齿轮208与传动齿轮209啮合传动。每个三分之一齿轮与一输出齿轮212相啮合。输出齿轮212偏心出连接一传动杆213。传动杆213下方与泵液腔202内的泵液塞203直接相连，泵液塞203可在泵液腔203内上下滑动。泵液腔203前后分别设有输出孔和输入孔，与输入、输出管相连。通过第三电机214驱动主动齿轮208啮合驱动传动齿轮209，后传动齿轮209啮合驱动三分之一齿轮，最后三分之一齿轮啮合驱动输出齿轮212转动并带动输出齿轮212上的传动杆213在泵液塞203内上下移动。
74.三分之一齿轮上只有三分之一圆周有轮齿。传动齿轮209在三分之一齿轮有轮齿部分啮合驱动三分之一齿轮转动。在无轮齿部分，三分之一齿轮静止，不受传动齿轮209啮合驱动。当三分之一齿轮被啮合驱动转动时，输出齿轮212相应被驱动转动。输出齿轮212上的传动杆213相应的在泵液塞203内上下挤压，将泵液腔202内的液体经输出管205泵出。当三分之一齿轮静止时，传动杆213位于最低点即泵液腔202最下端，该泵液腔202无液体泵出。传动齿轮209在0
°‑
120
°
范围转动时啮合驱动第一个三分之一齿轮转动进而泵出第一种染液；传动齿轮209在120
°‑
240
°
范围转动时啮合驱动第二个三分之一齿轮转动进而泵出第二种染液；传动齿轮209在240
°‑
360
°
范围转动时啮合驱动第三个三分之一齿轮转动进而泵出第三种染液。通过此种设计实现可以在不同时间泵取不同染液。泵液机构2有五个鸭嘴状喷洒头201，喷洒时液体呈水帘状。
75.所述箱体3主要由箱体壳302、通风孔306、副箱体壳308、箱体盖309、储液池盖307、储液池301、风扇303、通孔306、储液池管305构成。箱体壳302上设有通风孔306。储液池301用于储存染液，储液池管305通过单向阀207与输入管204相连。储液池301内的液体通过输出管205到达染液喷洒装置(喷洒头201)，继而喷洒染液。风扇303位于箱体侧壁，用于风干玻片。
76.在本发明中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。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发明中的具体含义。
77.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。