CN108318310A - 一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及不规则生物组织切割机构领域，具体为一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，该激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，将生物组织样品固定在样品固定平台上，经过激光扫描和切片，得到不规则生物组织的平行切片。结构简单，操作方便，制作成本低廉。
Description
技术领域
本发明涉及不规则生物组织切割机构领域，具体为一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置。
背景技术
在上世纪中期，随着人们对疾病的不断认识和研究，除了通过肉眼从大体组织诊断疾病，还更需要从组织结构和细胞变化诊断疾病，这就需要将生物组织制成5um左右的病理学切片在显微镜下观察。随着科学的进步以及发展，截至目前病理学切片已经成为医学诊断的一大重要方法，并在临床以及科研上均有广泛的应用。检测时是取一定大小的生物组织，用生物组织学方法制成生物切片，通常的做法是将生物组织包埋在石蜡块里，用切片机切成薄片，再进行染色，最后用显微镜进一步检查生物组织。
在病理学切片检测过程中，切片是一个重要的步骤。具体是，首先生物组织通过石蜡设置在包埋框上，然后包埋框安装在包埋框夹头上，包埋框夹头与水平移动座固定，水平移动座通过往复机构整体上下运动，通过进给机构进行水平移动，从而带动包埋框远离或靠近刀片。经过切割最终得到完全平行于水平移动座的截面切片。
生物组织表面其实是凹凸不平的粗糙结构，并非是完全平行于水平移动座的平面结构，而且很多临床得到的生物组织是呈现不规则形状的。由于其切片机原理所限，利用传统切片机切片得到的组织切片均是平行于水平移动座的截面切片。尤其是对于不规则形状的生物组织，需要前期对其进行修片处理，这些操作一方面较为复杂，另一方面无法得到平行于生物组织不规则表面的切片。
发明内容
本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，包括切片装置主体和自动控制装置，所述切片装置主体包括外壳体、内壳体、样品固定平台、控制区一、控制区二和扫描切片区，所述内壳体设置在外壳体的内部，所述内壳体的顶部穿过外壳体的顶面侧壁到达外壳体的外部，所述样品固定平台设置在内壳体的顶面，所述控制区一包括电机一、螺杆一和固定杆，所述电机一固定安装在外壳体的外表面，所述螺杆一的一端与电机一的转轴端固定连接，所述螺杆一的另一端依次穿过外壳体的侧壁以及内壳体的侧壁到达内壳体的内部，所述外壳体的表面以及内壳体表面相对应的位置均开设有通孔，所述固定杆滑动插接在通孔的内部，所述电机一和螺杆一均通过固定杆分别与外壳体以及内壳体连接固定，所述控制区二包括电机二、螺杆二和滚珠，所述电机二设置在内壳体的内部，所述螺杆二固定安装在电机二的转轴端，所述螺杆二位于内壳体的内部端设置有定位件，所述滚珠设置在定位件的上方，所述螺杆二的另一端穿过内壳体的侧壁与内壳体顶面的样品固定平台连接固定，所述扫描切片区设置在内壳体的一侧壁与样品固定平台相对应的位置，所述扫描切片区包括扫描切片平台、电机三、螺杆三、激光扫描固定杆、激光、切片固定杆和切刀，所述扫描切片平台设置在内壳体的一侧位于外壳体的上方位置，所述扫描切片平台的底面与外壳体的顶面连接固定，所述电机三固定安装在扫描切片平台的内部，所述螺杆三固定安装在电机三的转轴端，所述螺杆三的另一端穿过扫描切片平台的侧壁到达扫描切片平台的外部，所述激光扫描固定杆设置在扫描切片平台的外侧，所述螺杆三位于扫描切片平台的外部端与激光扫描固定杆的底端相对应侧壁连接固定，所述激光固定安装在激光扫描固定杆远离螺杆三的一端，所述切片固定杆设置在扫描切片平台的上方，且其底端与扫描切片平台的顶面连接固定，所述切刀固定安装在切片固定杆的另一端，所述样品固定平台靠近切刀的一侧设置有生物组织样品。
优选的，所述固定杆的数量为两组，其中两组的固定杆在外壳体以及内壳体的内部位于螺杆一的两侧对称设置。
优选的，所述激光扫描固定杆的数量为两组，且在扫描切片平台的两侧对称设置，所述螺杆三与激光扫描固定杆为一一对应结构，其中两组的螺杆三对称设置在电机三的两端，所述激光设置在两组激光扫描固定杆相对应的一侧。
优选的，所述切片固定杆为L型件，且其一端与扫描切片平台固定。
优选的，所述样品固定平台靠近切刀的一侧设置有与生物组织样品相对应的黏贴层或钉子，且生物组织样品通过黏贴层或钉子与样品固定平台连接固定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，将生物组织样品固定在样品固定平台上，经过激光扫描和切片，得到不规则生物组织的平行切片。结构简单，操作方便，制作成本低廉。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的切片装置主体结构示意图；
图3为本发明的扫描切片区结构示意图。
图中：1、自动控制装置，2、电机一，3、螺杆一，4、固定杆，5、外壳体，6、内壳体，7、样品固定平台，8、电机二，9、扫描切片平台，10、电机三，11、螺杆三，12、螺杆二，13、滚珠，14、切片固定杆，15、切刀，16、生物组织样品，17、激光扫描固定杆，18、激光。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：
一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，包括切片装置主体和自动控制装置1，所述切片装置主体包括外壳体5、内壳体6、样品固定平台7、控制区一、控制区二和扫描切片区，所述内壳体6设置在外壳体5的内部，所述内壳体6的顶部穿过外壳体5的顶面侧壁到达外壳体5的外部，所述样品固定平台7设置在内壳体6的顶面，所述控制区一包括电机一2、螺杆一3和固定杆4，所述电机一2固定安装在外壳体5的外表面，所述螺杆一3的一端与电机一2的转轴端固定连接，所述螺杆一3的另一端依次穿过外壳体5的侧壁以及内壳体6的侧壁到达内壳体6的内部，所述外壳体5的表面以及内壳体6表面相对应的位置均开设有通孔，所述固定杆4滑动插接在通孔的内部，所述电机一2和螺杆一3均通过固定杆4分别与外壳体5以及内壳体6连接固定，所述控制区二包括电机二8、螺杆二12和滚珠13，所述电机二8设置在内壳体6的内部，所述螺杆二12固定安装在电机二8的转轴端，所述螺杆二12位于内壳体6的内部端设置有定位件，所述滚珠13设置在定位件的上方，所述螺杆二12的另一端穿过内壳体6的侧壁与内壳体6顶面的样品固定平台7连接固定，所述扫描切片区设置在内壳体6的一侧壁与样品固定平台7相对应的位置，所述扫描切片区包括扫描切片平台9、电机三10、螺杆三11、激光扫描固定杆17、激光18、切片固定杆14和切刀15，所述扫描切片平台9设置在内壳体6的一侧位于外壳体5的上方位置，所述扫描切片平台9的底面与外壳体5的顶面连接固定，所述电机三10固定安装在扫描切片平台9的内部，所述螺杆三11固定安装在电机三10的转轴端，所述螺杆三11的另一端穿过扫描切片平台9的侧壁到达扫描切片平台9的外部，所述激光扫描固定杆17设置在扫描切片平台9的外侧，所述螺杆三11位于扫描切片平台9的外部端与激光扫描固定杆17的底端相对应侧壁连接固定，所述激光18固定安装在激光扫描固定杆17远离螺杆三11的一端，所述切片固定杆14设置在扫描切片平台9的上方，且其底端与扫描切片平台9的顶面连接固定，所述切刀15固定安装在切片固定杆14的另一端，所述样品固定平台7靠近切刀15的一侧设置有生物组织样品16。
作为本发明的一种技术优化方案，所述固定杆4的数量为两组，其中两组的固定杆在外壳体5以及内壳体6的内部位于螺杆一3的两侧对称设置。
作为本发明的一种技术优化方案，所述激光扫描固定杆17的数量为两组，且在扫描切片平台9的两侧对称设置，所述螺杆三11与激光扫描固定杆17为一一对应结构，其中两组的螺杆三11对称设置在电机三10的两端，所述激光18设置在两组激光扫描固定杆17相对应的一侧。
作为本发明的一种技术优化方案，所述切片固定杆14为L型件，且其一端与扫描切片平台9固定。
作为本发明的一种技术优化方案，所述样品固定平台7靠近切刀15的一侧设置有与生物组织样品16相对应的黏贴层或钉子，且生物组织样品16通过黏贴层或钉子与样品固定平台7连接固定。
工作原理：切片装置主体包括外壳体5，外壳体6，样品固定平台7，控制区一与控制区二与扫描切片区。样品固定平台7与内壳体6相连。
控制区一包括电机一2，螺杆一3，固定杆4，通过固定杆4将电机一2与螺杆一3固定在外壳体5与内壳体6上，电机一2运行螺杆一3传动，控制内壳体6与样品固定平台7水平横向X轴运动。
控制区二包括电机二8，螺杆二12与滚珠13，电机二8运行螺杆二12传动，带动滚珠13转动，控制样品固定平台7水平纵向Y轴运动。
本装置的工作过程，将生物组织样品16通过黏贴或钉子的方式固定于样品固定平台7侧面。进行激光18扫描时，由控制区一的电机一2运行带动螺杆一3进行转动，从而带动控制样品固定平台7上的生物组织样品16水平X轴方向进行移动，由控制区二的电机二8运行带动螺杆二12以及滚珠13进行转动，从而带动样品固定平台7上的生物组织样品16进行Y轴方向运动；激光18扫描后可以得到生物组织样品16的三维图像数据，该数据被传输到自动控制装置1的***中，并通过软件操作设置好切片的厚度、形貌以及位置。进行切片时，自动控制装置1***运行，由控制区一与控制区二控制样品固定平台7上的生物组织样品16水平X轴与Y轴方向运动，完成切片。所得生物组织切片的厚度可在激光18扫描后的***软件操作设置，厚度范围是0.2-200μm。
扫描切片区包括扫描切片平台9，电机三10，螺杆三11，激光扫描固定杆17，激光18，切片固定杆14和切刀15。扫描切片平台7与外壳6相连。电机三10运行螺杆三11传动，控制激光扫描固定杆17进行Z轴运动，进而控制激光18进行Z轴运动对生物组织样品16进行Z轴方向的扫描。
实施例一
将生物组织样品16通过黏贴的方式固定于样品固定平台7侧面。进行激光18扫描，由控制区一的电机一2运行带动螺杆一3进行转动，从而带动控制样品固定平台7上的生物组织样品16水平X轴方向进行移动，由控制区二的电机二8运行带动螺杆二12以及滚珠13进行转动，从而带动样品固定平台7上的生物组织样品16进行Y轴方向运动；由扫描切片区控制激光18进行Z轴方向运动。激光18扫描后可以得到生物组织样品16的三维图像数据，该数据被传输到自动控制装置1的***中，并通过软件操作设置好切片的厚度、形貌以及位置。进行切片，自动控制装置1***运行，由控制区一与控制区二控制样品固定平台7上的生物组织样品16水平X轴与Y轴方向运动，完成切片。所得生物组织切片的厚度是20μm。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，包括切片装置主体和自动控制装置(1)，其特征在于：所述切片装置主体包括外壳体(5)、内壳体(6)、样品固定平台(7)、控制区一、控制区二和扫描切片区，所述内壳体(6)设置在外壳体(5)的内部，所述内壳体(6)的顶部穿过外壳体(5)的顶面侧壁到达外壳体(5)的外部，所述样品固定平台(7)设置在内壳体(6)的顶面，所述控制区一包括电机一(2)、螺杆一(3)和固定杆(4)，所述电机一(2)固定安装在外壳体(5)的外表面，所述螺杆一(3)的一端与电机一(2)的转轴端固定连接，所述螺杆一(3)的另一端依次穿过外壳体(5)的侧壁以及内壳体(6)的侧壁到达内壳体(6)的内部，所述外壳体(5)的表面以及内壳体(6)表面相对应的位置均开设有通孔，所述固定杆(4)滑动插接在通孔的内部，所述电机一(2)和螺杆一(3)均通过固定杆(4)分别与外壳体(5)以及内壳体(6)连接固定，所述控制区二包括电机二(8)、螺杆二(12)和滚珠(13)，所述电机二(8)设置在内壳体(6)的内部，所述螺杆二(12)固定安装在电机二(8)的转轴端，所述螺杆二(12)位于内壳体(6)的内部端设置有定位件，所述滚珠(13)设置在定位件的上方，所述螺杆二(12)的另一端穿过内壳体(6)的侧壁与内壳体(6)顶面的样品固定平台(7)连接固定，所述扫描切片区设置在内壳体(6)的一侧壁与样品固定平台(7)相对应的位置，所述扫描切片区包括扫描切片平台(9)、电机三(10)、螺杆三(11)、激光扫描固定杆(17)、激光(18)、切片固定杆(14)和切刀(15)，所述扫描切片平台(9)设置在内壳体(6)的一侧位于外壳体(5)的上方位置，所述扫描切片平台(9)的底面与外壳体(5)的顶面连接固定，所述电机三(10)固定安装在扫描切片平台(9)的内部，所述螺杆三(11)固定安装在电机三(10)的转轴端，所述螺杆三(11)的另一端穿过扫描切片平台(9)的侧壁到达扫描切片平台(9)的外部，所述激光扫描固定杆(17)设置在扫描切片平台(9)的外侧，所述螺杆三(11)位于扫描切片平台(9)的外部端与激光扫描固定杆(17)的底端相对应侧壁连接固定，所述激光(18)固定安装在激光扫描固定杆(17)远离螺杆三(11)的一端，所述切片固定杆(14)设置在扫描切片平台(9)的上方，且其底端与扫描切片平台(9)的顶面连接固定，所述切刀(15)固定安装在切片固定杆(14)的另一端，所述样品固定平台(7)靠近切刀(15)的一侧设置有生物组织样品(16)。
2.根据权利要求1所述的一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，其特征在于：所述固定杆(4)的数量为两组，其中两组的固定杆在外壳体(5)以及内壳体(6)的内部位于螺杆一(3)的两侧对称设置。
3.根据权利要求1所述的一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，其特征在于：所述激光扫描固定杆(17)的数量为两组，且在扫描切片平台(9)的两侧对称设置，所述螺杆三(11)与激光扫描固定杆(17)为一一对应结构，其中两组的螺杆三(11)对称设置在电机三(10)的两端，所述激光(18)设置在两组激光扫描固定杆(17)相对应的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，其特征在于：所述切片固定杆(14)为L型件，且其一端与扫描切片平台(9)固定。
5.根据权利要求1所述的一种激光扫描引导下用于平行切割不规则生物组织的装置，其特征在于：所述样品固定平台(7)靠近切刀(15)的一侧设置有与生物组织样品(16)相对应的黏贴层或钉子，且生物组织样品(16)通过黏贴层或钉子与样品固定平台(7)连接固定。
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