[发明专利]一种生物软组织无变形转移的装置与方法

说明书

本发明提供了一种生物软组织无变形转移的装置与方法，其中，旋转台总成(1)中封装有顶出托盘(105)、刻度盘(106)、蜗杆(107)、回转轴承(110)、涡轮(111)等，通过步进电机(4)控制蜗杆(107)的转动从而带动涡轮(111)转动，涡轮(111)通过回转轴承(110)与圆盘台面(104)相连，由此控制圆盘台面(104)的旋转，以方便扫描仪对顶出托盘上的生物软组织样本进行扫描；特别地，手提装置安装有单轴机械陀螺(304)，利用单轴机械陀螺(304)能够始终使得生物软组织及顶出托盘(105)保持在水平状态，而不使生物软组织样本在转移过程中出现形态变化，保证了其与几何模型的一致性，确保了实验数据的准确性。

技术领域

本发明主要涉及一种生物软组织转移的装置与方法，尤其涉及一种能够在转移过程中不改变生物软组织样本原始形态的装置与方法。

背景技术

在生物医学领域中，为准确获取生物软组织的力学性能，通常需要对生物软组织样本进行三维几何建模，并通过几何模型构建有限元模型来进行仿真并结合实验反求技术获取生物软组织的力学特性。

通过扫描获得的用于有限元仿真的生物软组织试样的几何模型与进行力学实验时试样的几何形态间的差异决定了反求得到的生物软组织试样的材料参数的精确程度。

对生物软组织样本进行几何重建的扫描方法有两种。一种是保持生物软组织样本位置恒定，由工作人员手持扫描仪围绕生物软组织样本旋转扫描，其弊端是扫描过程不够稳定，使得模型样本不够精确；

另一种是固定扫描仪，由工作人员旋转生物软组织样本通过扫描仪获得样本模型，其弊端是无法精确控制生物样本的旋转速度并且在旋转过程中有可能影响生物软组织样本的形态，使得所测几何模型不精确。特别地，通过这两种方法完成对生物软组织样本几何扫描后，还需要将其移动至实验台上进行力学试验。然而在移动过程中由于工作人员的晃动、移动速度的不均匀将影响生物软组织样本的形态，从而使其与扫描得到的几何模型存在较大的出入。因此，为准确获得生物软组织样本的几何模型并且保证其在移动过程中不产生形变，迫切需要开发一种能够保证生物软组织样本在转移过程中无变形的装置。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种生物软组织样本扫描的平台及生物软组织样本无变形转移的装置，能够高效快速准确地对生物软组织样本进行扫描，同时在转移过程中不改变样本的几何形态，使得力学实验所用试样的几何与扫描获取的样本几何模型一致。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于生物软组织无变形转移的装置，包括旋转台总成、夹持装置总成、手提装置总成及步进电机，其特征在于：

旋转台总成包括支撑腿、螺钉、机壳、圆盘台面、顶出托盘、蜗杆、旋钮、顶出基座、回转轴承、涡轮、电机支架，其中，通过螺钉将支撑腿和机壳固定，步进电机通过电机支架固定在机壳上；步进电机通过联轴器联接蜗杆，通过旋转蜗杆驱动涡轮旋转；涡轮通过回转轴承固定在机壳中并可绕其轴线旋转；

通过螺钉连接将圆盘台面固定在涡轮上，在圆盘台面的正中设计有正方形的凹槽，用于嵌入顶出托盘，使得顶出托盘能够随圆盘台面及涡轮一起旋转；在顶出托盘下部通过螺纹安装顶出基座，顶出基座依靠重力放置在旋钮上；

夹持装置总成包括橡胶垫圈、夹持臂、支撑底板、主控制臂、固定板和螺旋柱；其中，在螺旋柱下方设置一套连杆机构；固定板与两侧的主控制臂铰接，主控制臂与夹持臂铰接；两个夹持臂通过销轴与支撑底板铰接；螺旋柱与支撑底板螺纹连接，旋转螺旋柱可使其相对于支撑底板上下运动，进而带动固定板上下运动，实现两侧两个夹持臂及其上的橡胶垫圈的开合运动；

手提式装置总成包括固定孔、支撑块、铰链、单轴机械陀螺、半圆块、连接板、手提栏和橡胶滚轮；