一种可装载光纤导管的宫颈筛查手柄
技术领域
本发明属于生物医学工程光电联合在体测量领域,特别涉及一种用于快速便捷无创的宫颈病变筛查手柄。
背景技术
在体宫颈组织无创检测,因其特有的技术优势,逐渐成为筛查宫颈病变的主流手段,目前主流无创检测技术由两大部分组成,第一部分,光学检测,将特殊的组合光依次照射子宫颈口,并沿移行带环绕扫描,通过光电传感器收集扫描数据,将正常组织,低危组织,高危组织数字化,形成三大高特异性分类。第二部分,电学测量,将子宫颈口组织等效为三元件生物阻抗模型,使用电极接触宫颈组织,对其放电后收集衰减曲线参数,对正常组织与病变组织有极高的灵敏度。现有技术存在以下技术问题:1.部分无创检测技术实际临床应用中的准确性和可靠性有待提高。2.部分筛查手柄设计不够人性化,操作过程繁琐,影响筛查效率。3.部分筛查设备对宫颈组织的实时监测能力有限,可能导致误诊率较高。4.部分筛查设备的诊断速度较慢,可能影响筛查效果。5.部分筛查技术对不同类型的宫颈组织适应性不强,可能导致筛查结果的不准确性。6.部分筛查设备的安全性能不高,可能对操作者和患者造成潜在风险。7.部分筛查设备的维护成本较高,长期使用可能导致总体成本增加。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种装载光纤导管的宫颈筛查手柄。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种可装载光纤导管的宫颈筛查手柄,包括从前向后可拆卸连接的光纤导管单元和手柄单元,所述光纤导管单元包括探杆主体、导管套筒、光纤导向座、尾部公接头、全反射导光光纤、光纤金属套、探头电极、探头电极固定座、电极导线、公插头金属端子;
所述导管套筒包裹于探杆主体的后端并与尾部公接头固接,尾部公接头的前部设有光纤导向座,尾部公接头的尾部设有若干外圆锥通孔和若干公插头金属端子;所述探杆主体内设有光纤金属套和电极导线,所述光纤金属套内设有若干全反射导光光纤,所述探杆主体前端设有探头电极固定座,所述探头电极固定座上周向均匀设置有若干探头电极,所述光纤金属套的前端嵌入所述探头电极固定座;位于所述光纤金属套末端的全反射导光光纤分别穿过尾部公接头上的外圆锥通孔,通过尾部公接头实现各光纤的集成固定;
所述探头电极通过电极导线与所述公插头金属端子相连;所述光纤导向座用于固定所述探杆主体;手柄单元包括上壳、下壳、主板,光电器件板、滤光片、遮光棉、金属端子母接口、公接头母座、按键、指示灯、面板、SR外接引线;
所述上壳和下壳通过暗扣及螺丝可拆卸的连接,所述上壳上设有面板,所述面板上设有按键孔;所述下壳内通过定位结构和螺丝固定有所述主板,所述上壳和下壳的尾部留有定位空腔结构用于夹住并固定所述SR外接引线,所述SR外接引线的一端连接所述主板,SR外接引线的另一端与下位机主机连接,用于传输信号;
所述上壳和下壳的前端固定有所述公接头母座,所述公接头母座的一端与尾部公接头配合连接,另一端定固定有光电器件板,光电器件板上设有遮光棉和滤光片;所述公接头母座的前端设有与所述外圆锥通孔相契合的内圆锥空腔和与所述公插头金属端子相配合的金属端子母接口;所述光电器件板的接插件与主板连接,所述指示灯和按键均安装于主板上。
进一步的,所述探杆主体的表面涂覆有特氟龙绝缘抗菌材料,在距离探杆主体的头部端面5-10mm处弯折,并与探杆主体之间形成15°-45°弯角;所述探杆主体的顶部和尾部公接头的尾部均可拆卸的设有硅胶保护套。
进一步的,所述导管套筒与尾部公接头连接处注塑成不同的颜色,以作为区分各种型号的标记。
进一步的,所述光纤导向座上设有定位销,尾部公接头上设有定位槽,通过所述定位销和定位槽实现光纤导向座和尾部公接头的装配;所述尾部公接头用于承接光纤导向座传递过来的全反射导光光纤,并将全反射导光光纤分类导入指定的通道,尾部公接头侧面设有灌胶口,通过往灌胶口注入环氧树脂胶水,凝固尾部公接头内部全反射导光光纤,并通过研磨机器将尾部公接头预留的全反射导光光纤端面研磨至指定工艺。
进一步的,位于所述光纤金属套顶端的若干全反射导光光纤通过UV胶耦合形成光纤束,并利用研磨仪器将顶端的光纤束端面研磨至工艺要求。
进一步的,所述公接头母座上可插拔的安装有硅胶保护套,用于保护公接头母座;并通过面板观察指示灯发光状态,操作者通过按键作用于主板,传递按键指令。
进一步的,所述公接头母座与具有超声波线的下壳进行超声波热熔焊接成为一体,并通过螺丝加固锁定,公接头母座用于接插尾部公接头,使得光纤导管单元与手柄单元连接成一体,成为可装载光纤导管的宫颈筛查手柄。
进一步的,所述尾部公接头的外圆锥通孔与公接头母座的内圆锥空腔形状及数量均契合,实现全反射导光光纤的端面与光电器件板器件端面稳定耦合。
本发明还提供一种用于确定所述宫颈筛查手柄的仿生光学基准的测光筒,包括测光筒主体,所述测光筒主体为中空圆柱体结构,所述测光筒主体的两端从内到外依次相对的设有端面保护套、定位顶套、定位底套,两个定位底套相对的一面均设有凸台,所述凸台上设有弹簧,两个定位底套相背离的一面分别设有A型仿生基准帽和B型仿生基准帽;
光纤导管单元的前端探头伸入测光筒,在定位顶套、定位底套、弹簧、A型仿生基准帽或B型仿生基准帽的作用下,探头端面与A型仿生基准帽光纤导管入口底面或B型仿生基准帽光纤导管入口底面贴合,手柄按键长按3秒后松手,光电器件板上的光源和传感器通过光纤导管单元以测光筒为基准进行自我光学定值。
进一步的,定位顶套、定位底套将A型仿生基准帽和B型仿生基准帽准确定位装配于测光筒主体内,A型仿生基准帽和B型仿生基准帽对应不同外径的光纤导管单元;将A型仿生基准帽一侧的定位顶套外观设计为绿色,将B型仿生基准帽一侧的定位顶套外观设计为蓝色,同时将两种不同外径的导导管套筒也分别设计为绿色和蓝色,便于通过颜色直接区分,使得不同外径的光纤导管单元对应不同的测光口。
与现有技术相比,本发明的技术方案所带来的有益效果是:
1.本发明筛查手柄中光纤导管单元为一次性消耗品,纯物理器件,可进行环氧乙烷等技术手段消毒,可以单人单次使用;本发明手柄单元包含光学器件,光源器件,传感器,集成光电芯片的控制电路板,是重复使用的精密仪器。本发明筛查手柄利用不同手柄与不同光纤导管之间交叉测试插拔,在重复装载光纤导管5000次以后,仍然保持稳定的测量数据,因此,本发明的实现,使得运用光电联合筛查技术进行大规模宫颈筛查成为可能。
2.提高宫颈筛查的准确性和效率:通过光纤导管与宫颈组织的接触,实现对宫颈组织状态的实时监测,提高了筛查的准确性。同时,光纤导管的设计使得操作者在实际检测中更加简易、方便、高效。
3.降低误诊率:光纤导管头部与探头电极的合理设计,使得信号传输更加稳定可靠,降低了误诊的可能性。
4.提高诊断速度:光纤导管单元的尾部公接头及手柄单元的公接头母座的设计,使得不同型号的光纤导管可以快速连接,提高了诊断速度。
5.适应性强:本技术方案适用于不同类型的宫颈组织,具有较强的通用性和适应性。
6.安全性高:尾部公接头及公接头母座采用耐磨材料注塑成型,具有较长的使用寿命,且可插拔保护光电器件板板载元器件和滤光片,提高了设备的安全性。
7.易于维护:前段光纤导管单元是一次性消耗品,后段手柄单元结构清晰,便于维护和更换。
8.节省成本:本技术方案采用一次性消耗品和耐久品相结合的方式,既能保证设备的功能性,又能降低长期使用成本。
附图说明
图1是本发明宫颈筛查手柄的结构示意图;
图2是本发明光纤导管单元结构示意图;
图3是本发明光纤导管单元内光纤与电极数量组合示例示意图;
图4是本发明光纤导管单元内部结构图;
图5是本发明光纤导管单元尾部灌胶剖切示意图;
图6是本发明手柄单元结构示意图;
图7是本发明光纤导管单元与手柄单元耦合接口处示例示意图;
图8是本发明手柄单元内部的一种结构图;
图9是本发明手柄单元内部的另一种结构图;
图10是本发明手柄单元内部的再一种结构图;
图11是本发明全反射导光光纤与光电器件板耦合细节的一视角下的示意图;
图12是本发明全反射导光光纤与光电器件板耦合细节的另一视角下的示意图;
图13是本发明用于宫颈筛查手柄的测光筒使用状态示意图。
图14是本发明测光筒的爆炸图;
图15是本发明测光筒内部测光基准套细节示意图;
图16是本发明光纤导管单元内部光纤组合示例示意图;
图17是本发明光纤导管单元内部电极组合示例示意图。
附图标记:100-光纤导管单元,101-第一硅胶保护套,102-探杆主体,103-导管套筒,104-尾部公接头,105-第二硅胶保护套,106-探头电极固定座,107-光纤金属套,108-一通道全反射导光光纤,109-二通道全反射导光光纤,110-三通道全反射导光光纤,111-四通道全反射导光光纤,112-一通道探头电极,113-二通道探头电极,114-三通道探头电极,115-一通道公插头金属端子,116-二通道公插头金属端子,117-三通道公插头金属端子,118-灌胶口,119-电极导线,120-光纤导向座,121-定位销,122-定位槽,123-点胶口;200-手柄单元,201-第三硅胶保护套,202-公接头母座,203-上壳,204-下壳,205-按键孔,206-面板,207- SR外接引线,208-一通道全反射导光光纤耦合腔,209-二通道全反射导光光纤耦合腔,210-三通道全反射导光光纤耦合腔,211-四通道全反射导光光纤耦合腔,212-二通道金属端子母接口,213-一通道金属端子母接口,214-三通道金属端子母接口,215-主板,216-指示灯,217-按键,218-光电器件板,219-1号位螺丝,220-2号位螺丝,221-3号位螺丝,222-4号位螺丝,223-遮光棉,224-滤光片,225-超声波线,226-A柱紧固螺丝,227-B柱紧固螺丝。
300-测光筒,301-测光筒主体,302-端面保护套,303-定位顶套,304-定位底套,305-弹簧,306-A型仿生基准帽,307-B型仿生基准帽,3061-A型仿生基准帽光纤导管入口底面,3071- B型仿生基准帽光纤导管入口底面。
具体实施方式
以下结合附图及附图实施例对本发明展开详细说明,在此处所详细描述的实施例是用来更好的解释和阐述本发明的技术方向,并不用于限定本发明,如本发明的核心关键技术之一,全反射光纤与光电器件板结合面的光电耦合方案,实施例中涉及到的全反射光纤数量和光电器件板板载器件或功能结构数量不用于限定本发明。在以下的技术方案实施例描述中,采用本领域公知的常规技术手段即可实现的技术原理,对此不再进行详细赘述。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种可装载光纤导管的宫颈筛查手柄,包括光纤导管单元100和手柄单元200,光纤导管单元100为一次性消耗品,每次从环氧乙烷消毒包装中取出,接插在手柄单元200上使用,使用完毕后从手柄单元200上取下,丢弃到指定回收容器。
如图2所示,光纤导管单元100外观中,第一硅胶保护套101套在探杆主体102前端探头,导管套筒103包裹探杆主体102后端并与尾部公接头104固定,第二硅胶保护套105套在尾部公接头104上。
如图3所示,本实施例采用四光纤三电极的光电组合方案,将一通道探头电极112、二通道探头电极113、三通道探头电极114、光纤金属套107嵌入探头电极固定座106中,其中光纤金属套107中耦合一通道全反射导光光纤108、二通道全反射导光光纤109、三通道全反射导光光纤110和四通道全反射导光光纤111,将装配好的探头电极固定座106嵌入光纤导管单元100,作为与人体宫颈组织接触的测量探头;一通道全反射导光光纤108、二通道全反射导光光纤109、三通道全反射导光光纤110和四通道全反射导光光纤111的另一端集成装配于尾部公接头104,四根全反射导光光纤被尾部公接头104上四个外圆锥内通径孔定位,固定方法采用从灌胶口118注入一定量双组份环氧树脂胶水或者其他可凝固填充物,四个外圆锥内通径孔预留一定长度四根全反射导光光纤,便于研磨仪器研磨四根全反射导光光纤端面。
如图2、图3、图4所示,尾部公接头104的前部设有光纤导向座120,尾部公接头104的尾部设有四个外圆锥通孔和三个公插头金属端子,其中一通道探头电极112通过电极导线119与一通道公插头金属端子115连接,二通道探头电极113通过电极导线119与二通道公插头金属端子116连接,三通道探头电极114通过电极导线119与三通道公插头金属端子117连接;探杆主体102装配于光纤导向座120。
如图5所示,光纤导向座120上的定位销121通过定位槽122装配于尾部公接头104,探杆主体102装配于光纤导向座120后,通过点胶口123灌入双组份环氧树脂胶水或者其他可凝固填充物固定。在本实施例的小角度剖切视角中,一通道全反射导光光纤108、二通道全反射导光光纤109、三通道全反射导光光纤110和四通道全反射导光光纤111在尾部公接头104内部空腔按指定光路工艺导入尾部公接头104的四个外圆锥通孔管路,从灌胶口118注入一定量双组份环氧树脂胶水或者其他可凝固填充物,将光纤导向座120、一通道全反射导光光纤108、二通道全反射导光光纤109、三通道全反射导光光纤110、四通道全反射导光光纤111和尾部公接头104完全固定。
如图1,图6,图8所示,手柄单元200外观中,第三硅胶保护套201用来保护公接头母座202,面板206固定在上壳203上,按键孔205设置于面板206上,下壳204通过暗扣与螺丝和上壳203装配,尾部留出定位空腔结构夹住SR外接引线207,SR外接引线207一端连接主板215,另一端接入下位机主机,用来传输信号,主板215通过定位结构和螺丝固定于下壳204,透过面板206可以观察指示灯216发光状态,操作者通过按键孔205作用于按键217,传递按键指令。
如图7、图9、图10所示,公接头母座202一端接插光纤导管单元100,另一端固定光电器件板218器件面,光电器件板218器件面通过1号位螺丝219、2号位螺丝220、3号位螺丝221、4号位螺丝222固定,中间放置遮光棉223、滤光片224,公接头母座202与下壳204通过超声波线225超声焊接热熔,外加A柱紧固螺丝226,B柱紧固螺丝227,加强固定;一通道全反射导光光纤耦合腔208,二通道全反射导光光纤耦合腔209,三通道全反射导光光纤耦合腔210,四通道全反射导光光纤耦合腔211,四个耦合腔内均为圆锥形,与尾部公接头104的四个外圆锥通孔吻合,二通道金属端子母接口212,一通道金属端子母接口213,三通道金属端子母接口214内置固定于公接头母座202,光电器件板218的接插件与主板215连接。
如图11、图12所示,利用小角度剖切视角打开公接头母座202内部,尾部公接头104的四个外圆锥通孔,吻合公接头母座202四个内圆锥空腔,四个圆锥的独立性可以相互抵消公差,在光电耦合的诸多常规选项中,此方案获得了最佳收益,使得一通道全反射导光光纤108、二通道全反射导光光纤109、三通道全反射导光光纤110和四通道全反射导光光纤111,四个端面与光电器件板器件端面稳定耦合,光纤导管单元100作为一次性消耗品,与手柄单元200,经过5000次插拔后上机测试,光电信号在此耦合通道中依旧稳定传递。
实施例2
进行光学测量人体组织之前,需要找到一个共有的仿生光学基准,每一根一次性光纤导管在上临床之前都需要进行光学基准定值,如图13、图14、图15所示,本实施例提供用于确定上述宫颈筛查手柄的仿生光学基准的测光筒,包括测光筒本体301,测光筒本体301为中空圆柱体结构,测光筒本体301的两端从内到外依次相对的设有端面保护套302、定位顶套303、定位底套304,定位底套304相对的一面均设有凸台,凸台上设有弹簧305,定位底套304相背离的一面分别设有A型仿生基准帽306和B型仿生基准帽307;使用时光纤导管单元100的探头伸入测光筒300,在定位顶套303、定位底套304、弹簧305、A型仿生基准帽306或B型仿生基准帽307的作用下,探头端面与A型仿生基准帽光纤导管入口底面3061或B型仿生基准帽光纤导管入口底面3071贴合,按键长按3秒后松手,光电器件板上的光源和传感器通过一次性光纤导管以测光筒为基准进行自我光学定值。
定位顶套303、定位底套304将A型仿生基准帽306和B型仿生基准帽307准确定位装配于测光筒主体301内,A型仿生基准帽306和B型仿生基准帽307的区别是对应不同外径的一次性光纤导管单元。
将A型仿生基准帽306一侧的定位顶套303外观设计为绿色,将B型仿生基准帽307一侧的定位顶套303外观设计为蓝色,同时将两种不同外径的导管套筒103也分别设计为绿色和蓝色,便于医生在实际操作一次性光纤导管单元时,通过颜色直接区分,使得不同外径的一次性光纤导管单元对应不同的测光口。
上述的实施例只是为了清楚说明本发明一种可装载光纤导管的宫颈筛查手柄,光纤导管单元与手柄单元光电耦合的技术细节,而非对实施物料内部部件的数量进行限定,特别地,如图16所示,一次性光纤导管除了上述实施例四光纤方案外,根据类似的技术原理和思路,还可以执行双光纤方案,三光纤方案,五光纤方案,如图17所示,除了三电极方案,还可以执行双电极方案,四电极方案。
进一步地,结合现有的公知光电联合在体测量技术,本实施例中四通道全反射光纤通路对应手柄内光电器件板,如图16所示,二通道全反射导光光纤109对应光电器件板365nm波长光源,四通道全反射导光光纤111对应光电器件板红(660nm波长)绿(525nm波长)红外(940nm波长)三色光源,一通道全反射导光光纤108和三通道全反射导光光纤110,负责接收宫颈组织在受光刺激后的反馈信号,三电极对宫颈组织进行交替充电,收集宫颈组织放电曲线数据,具体实施为,在一个周期内,前半周期为充电过程,后半周期为放电过程并收集数据,充电过程,一通道探头电极112接高电平,二通道探头电极113,三通道探头电极114接地,放电过程,采集对一通道探头电极112放电电压衰减曲线;一通道探头电极112接地,二通道探头电极113接高电平,三通道探头电极114接地,放电过程,采集对二通道探头电极113放电电压衰减曲线;一通道探头电极112接地,二通道探头电极113接地,三通道探头电极114接高电平,放电过程,采集对三通道探头电极114放电电压衰减曲线。
由国内外光电联合在体测量公知技术可知,通过测量宫颈组织的光学参数可以得到对应的生理和病理信息,对宫颈组织移行带照射相同的组合光信号,并利用传感器采集相宫颈组织移行带的漫反射光来获得相关光学参数,利用人工智能大数据分析组织的生化和形态特征,判断出宫颈组织是否发生病变,从而达到疾病诊断的目的;电学测量中,对宫颈组织某点位施加电压并迅速关闭时,宫颈组织某点位类似一个持续几十毫秒的衰变电池,正常组织与病变组织表现出不同的电压衰减曲线。如何精确测量宫颈组织,是推广光电联合在体测量技术的关键,本发明提供了一种优异的解决方案,特别涉及一种用于快速便捷无创的宫颈病变筛查手柄,可以精准测量宫颈组织,获得精确的光电反馈信号数据。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换,这些均属于本发明的保护范围之内。