CN103501708A - 具有歧管对齐特征和组织传感器的活检装置 - Google Patents
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Abstract
一种活检***包括针头、相对于所述针头可移动以切断组织样本的切割器、处理模块、组织传感器和指示器。所述组织传感器可操作以感测由所述切割器切断的组织样本。所述处理模块可操作以基于来自所述组织传感器的信息驱动所述指示器。所述指示器可以包括可听指示器和/或可视指示器。由所述指示器提供的指示可能基于感测的所述组织样本的品质而不同。所述指示器可以被集成到活检仪器中或可以被提供为远程单元的一部分。所述活检***还可以包括多腔室组织样本保持器。图形用户接口可以指示所述组织样本保持器的哪些腔室被组织样本占据。
Description
发明背景
活检样本已经使用多种装置在各种医疗程序中以多种方式来获得。可以在立体定向引导、超声引导、MRI引导、PEM引导、BSGI引导或其它其它引导下使用活检装置。例如,一些活检装置完全可以由使用者使用单手操作并且用单次***以从患者获取一个或多个活检样本。另外,一些活检装置可以被与真空模块和/或控制模块系栓,诸如用于流体(例如,加压空气、生理盐水、大气空气、真空等)的连通、用于电力的传送和/或用于指令的传送等。其它活检装置可以在不被系栓或以其它方式与另一装置连接的情况下完全或至少部分可操作。
仅为示例性的活检装置在以下专利中公开:1996年6月18日颁发的标题是“Method and Apparatus for Automated Biopsy andCollection of Soft Tissue”的美国专利第5,526,822号;2000年7月11日颁发的标题是Control Apparatus for an Automated Surgical BiopsyDevice”的美国专利第6,086,544号;2003年6月12日公布的标题是“MRI Compatible Surgical Biopsy Device”的美国公开第2003/0109803号;2006年4月6日公布的标题是“Biopsy Apparatus andMethod”的美国公开第2006/0074345号;2007年5月24日公布的标题是“Remote Thumbwheel for a Surgical Biopsy Device”的美国公开第2007/0118048号;2008年9月4日公布的标题是“样本Presentationof Biopsy Sample by Biopsy Device”的美国公开第2008/0214955号;2009年7月2日公布的标题是“Clutch and Valving System forTetherless Biopsy Device”的美国公开第2009/0171242号;2010年6月17日公布的标题是“Hand Actuated Tetherless Biopsy Device withPistol Grip”的美国公开第2010/0152610号;2010年6月24日公布的标题是“Biopsy Device with Central Thumbwheel”的美国公开第2010/0160819号;2010年12月16日公布的标题是“Tetherless BiopsyDevice with Reusable Portion”的美国公开第2010/0317997号;和2010年11月24日提交的标题是“Handheld Biopsy Device with NeedleFiring”的美国非临时专利申请第12/953,715号。以上列举的美国专利、美国专利申请公开案和美国非临时专利申请每一者的公开内容都以引用的方式并入本文中。
虽然已制作出若干***和方法并且将其用获得活检样本,但相信,在诸位发明人之前没有一位已经制作或使用随附权利要求书中所述的本发明。
附图简述
虽然本说明书以具体指出并且明确要求保护本发明的权利要求书为结论,但相信,根据结合附图对某些实例进行的以下描述可更好地理解本发明,在这些附图中相同的参考数字标示相同元件。在图中,一些部件或部件的部分是以虚线描绘的假想图(phantom)来展示。
图1描绘示例性活检装置的透视图;
图2描绘与图1的活检装置的套壳部分分开的图1的活检装置的探针部分的透视图;
图3描绘去除顶部壳体件的图1的活检装置的探针部分的顶部透视图;
图4描绘图3的探针的切割器致动部件的分解透视图;
图5描绘图3的探针的针头轮毂和歧管部件的侧剖视图;
图6A描绘在切割循环开始之前切割器在远端位置处的图3的探针的组织样本保持器的侧剖视图;
图6B描绘在切割循环开始之前切割器在远端位置处的沿图6A的线6B-6B获得的图3的探针的阀组件的顶部剖视图;
图6C描绘在切割循环开始之前切割器在远端位置处的图3的探针的切割器致动部件以及针头轮毂和歧管部件的侧剖视图;
图6D描绘在切割循环开始之前切割器在远端位置处的图3的探针的切割器和针头的侧剖视图;
图7A描绘在切割循环的第一阶段期间切割器在部分收回的位置处的图3的探针的组织样本保持器的侧剖视图;
图7B描绘在切割循环的第一阶段期间切割器在部分收回的位置处的沿图7A的线7B-7B获得的图3的探针的阀组件的顶部剖视图;
图7C描绘在切割循环的第一阶段期间切割器在部分收回的位置处的图3的探针的切割器致动部件以及针头轮毂和歧管部件的侧剖视图;
图7D描绘在切割循环的第一阶段期间切割器在部分收回的位置处的图3的探针的切割器和针头的侧剖视图;
图8A描绘切割器在收回的近端位置处的图3的探针的组织样本保持器的侧剖视图;
图8B描绘切割器在收回的近端位置处的沿图8A的线8B-8B获得的图3的探针的阀组件的顶部剖视图;
图8C描绘切割器在收回的近端位置处的图3的探针的切割器致动部件以及针头轮毂和歧管部件的侧剖视图;
图8D描绘切割器在收回的近端位置处的图3的探针的切割器和针头的侧剖视图;
图9A描绘在切割循环的第二阶段期间切割器在部分前进的位置处的图3的探针的组织样本保持器的侧剖视图;
图9B描绘在切割循环的第二阶段期间切割器在部分前进的位置处的沿图9A的线9B-9B获得的图3的探针的阀组件的顶部剖视图;
图9C描绘在切割循环的第二阶段期间切割器在部分前进的位置处的图3的探针的切割器致动部件以及针头轮毂和歧管部件的侧剖视图;
图9D描绘在切割循环的第二阶段期间切割器在部分前进的位置处的图3的探针的切割器和针头的侧剖视图;
图10描绘从近端侧查看的图3的探针的组织样本保持器的透视图;
图11描绘图10的组织样本保持器和图3的探针的组织样本保持器旋转机构的分解透视图;
图12描绘从远端侧查看的图3的探针的组织样本保持器的透视图;
图13描绘去除顶部壳体件的图1的活检装置的套壳部分的透视图;
图14描绘去除顶部壳体件和其它部件的图13的套壳的俯视图;
图15A描绘针头击发机构处于竖起的并且装备的构造的图14的套壳的针头击发机构部件的透视图;
图15B描绘针头击发机构处于击发的构造的图15A的针头击发机构部件的透视图;
图16描绘具有集成化组织样本传感器和集成化指示器的示例性活检装置的示意图;
图17描绘具有集成化组织样本传感器和远程指示器的示例性活检装置的示意图;并且
图18描绘示例性用户接口。
这些不意图以任何方式具限制性,并且预期本发明的各种实施方案可以用多种其它方式实施,包括图中未必描绘的那些方式。并入说明书中并且形成说明书的一部分的附图说明了本发明的若干方面,并且与描述一起用来解释本发明的原理;然而,应该理解,这一发明并不限于所示的精确布置。
详述
本发明的某些实例的以下描述不应该被用来限制本发明的范围。本领域的技术人员将从以下描述显而易知本发明的其它实例、特征、方面、实施方案和优势,所述描述以例示方式说明,是预期用于实施本发明的最佳模式之一。如将了解,本发明能够具有全都不背离本发明的其它不同和明显的方面。因此,图和描述应该在本质上视为说明性和非限制性的。
I.示例性活检装置的概述
图1-2展示示例性活检装置(10)。这一实例的活检装置(10)包括探针(100)和套壳(500)。如下文将更详细地描述,针头(110)从探针(100)向远端延伸,并且被***到患者的组织中以获得组织样本。如下文也将更详细地描述,这些组织样本被放置在探针(100)的近端处的组织样本保持器(300)中。还应该理解,本文中术语“套壳”的使用不应该被解读为需要将探针(100)的任何部分***到套壳(500)的任何部分中。虽然在本实例中,叉形臂(102)被用来将探针(100)可去除地固定到套壳(500),但应该理解,多种其它类型的结构、部件、零件等(例如,卡口座、卡锁、夹钳、夹子、卡扣配件等)可以被用来提供探针(100)与套壳(500)的可去除地连结。此外,在一些活检装置(10)中,探针(100)和套壳(500)可以具有一体或集成化构造,使得两个部件不能被分开。仅举例来说,在探针(100)和套壳(500)以可分开部件形式提供的型式中,探针(100)可以作为一次性部件被提供,而套壳(500)可以作为可重复使用的部件被提供。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知探针(100)与套壳(500)之间的其它合适的结构和功能关系。
活检装置(10)的一些变化形式可以在探针(100)中和/或在套壳(500)中包括一个或多个传感器(未展示),所述传感器被构造以当探针(100)与套壳(500)连结时进行检测。此类传感器或其它特征可以被进一步地构造以仅准许某些类型的探针(100)和套壳(500)被连结在一起。另外或在替代方案中,此类传感器可以被构造以使探针(100)和/或套壳(500)的一种或多种功能失效直到合适的探针(100)和套壳(500)被连结在一起。当然,可以视需要而改变或省略此类传感器和零件。
在一些型式中,活检装置(10)包括真空源(未展示),诸如常规真空泵。仅举例来说,真空源可以被并入到探针(100)中、被并入到套壳(500)中、和/或完全是分开的部件。在真空源与探针(100)和套壳(500)分开的型式中,真空源可以经由一个或多个导管(诸如柔性管路)与探针(100)和/或套壳(500)连结。在一些型式中,真空源与组织样本保持器(300)和针头(110)流体连通。因此,可以启动真空源以将组织抽吸到针头(110)的侧孔(114)中。组织样本保持器(300)还与切割器(200)流体连通。因此还可以启动真空源以将切断的组织样本抽吸通过切割器(200)的中空内部并且进入到组织样本保持器(300)中。仅举例来说,真空源可以根据美国公开第2008/0214955号的教示来提供,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中。另外或在替代方案中,真空源可以根据美国非临时专利申请第12/953,715号的教示来提供,所述美国非临时专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。作为另一个仅为说明性的实例,真空源可以根据2010年2月22日提交的标题是“Biopsy Device with Auxiliary Vacuum Source”的美国非临时专利申请第12/709,695号的教示来提供,所述美国非临时专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知真空源可以被提供的其它合适的方式。还应该理解,真空源在需要时可以简单地被省略。
本实例的活检装置(10)被构造以安装到台或固定装置,并且在立体定向引导下使用。当然,活检装置(10)可以代替地在超声引导、MRI引导、PEM引导、BSGI引导或其它引导下使用。还应该理解,活检装置(10)可以被尺寸化和构造以使得活检装置(10)可以由用户单手操作。具体来说,用户可以抓住活检装置(10),将针头(100)***到患者的胸部中,并且从患者的胸部内收集一个或多个组织样本,这些都仅用单手来进行。替代地,用户可以用多于一只手和/或在任何需要的帮助下来抓住活检装置(10)。在一些情况下,用户可以通过仅将针头(110)单次***到患者的胸部中而获取多个组织样本。此类组织样本可以被气动地放置在组织样本保持器(300)中,并且随后被从组织样本保持器(300)取回用于分析。虽然本文中描述的实例通常是指从患者的胸部获取活检样本,但应该理解,活检装置(10)可以被用于多种其它程序中用于多种其它目的并且用于患者的解剖结构的多种其它部分(例如,***、甲状腺等)中。将在下文中更详细地描述活检装置(10)的各种示例性部件、零件、构造和可操作性;而鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知其它合适的部件、零件、构造和可操作性。
II.示例性探针
图3-12更详细地展示本实例的探针(100)。如上文所述,探针(100)包括向远端延伸的针头(110)。探针(100)还包括被牢固地固定在一起的底架(120)和顶部壳体(130)。如图2中最佳所见,齿轮(121)通过底架(120)中的开口(122)露出,并且如下文将更详细地描述,可操作以驱动探针(100)中的切割器致动机构。如还在图2中所见,另一个齿轮(123)通过底架(120)中的另一个开口(124)露出,并且如下文将更详细地描述,可操作以旋转针头(110)。当探针(100)和套壳(500)被连结在一起时,探针(100)的齿轮(121)与套壳(500)的露出的齿轮(521)啮合。类似地,当探针(100)和套壳(500)被连结在一起时,探针(100)的齿轮(123)与套壳(500)的露出的齿轮(523)啮合。
A.示例性针头
本实例的针头(110)展示在图3、5和6D、7D、8D、9D中。如所示,针头(110)包括穿刺尖端(112)、位于尖端(112)的近端的侧孔(114)和轮毂构件(150)。组织穿刺尖端(112)被构造以穿刺并且穿透组织而不需要很大的力,并且不需要在***尖端(112)之前在组织中预先形成开口。替代地,尖端(112)在需要时可以是钝的(例如,圆的、平的等)。尖端(112)还可以被构造以提供比针头(110)的其它部分更大的回声,从而提供在超声成像下增强的尖端(112)可视性。仅举例来说,尖端(112)可以根据2010年9月3日提交的标题是“Echogenic Needle forBiopsy Device”的美国非临时专利申请第12/875,200号中的任何教示来构造,所述美国非临时专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知可以被用于尖端(112)的其它合适的构造。
侧孔(114)被尺寸化以在装置(10)的操作期间接收脱垂的组织。具有锐利远端边缘(201)的中空管状切割器(200)位于针头(110)内。切割器(200)可操作以相对于针头(110)旋转和平移并且移过侧孔(114)以从通过侧孔(114)突出的组织切断组织样本。例如,切割器(200)可以从延伸的位置被移动到收回的位置,由此“打开”侧孔(114)以使组织通过其突出;然后从收回的位置移动回到延伸的位置以切断突出的组织。此类操作的实例更详细地描述在下文中。虽然侧孔(114)在图1中被展示为以向上位置定向,但应该理解,针头(110)可以被旋转以将侧孔(114)定向在绕针头(110)的纵轴的任何所需的角度位置处。针头(110)的此类旋转在本实例中由轮毂构件(150)来促进,所述轮毂构件将在下文中更详细地描述。
如图6D、7D、8D和9D中最佳所见,针头(110)还包括从尖端(112)的近端部分向近端延伸的纵壁(160)。虽然在这一实例中壁(160)不沿着针头(110)的全长延伸,但应该理解,壁(160)在需要时可以延伸针头(110)的全长。当切割器(200)处于近端位置(见图8D)时,本实例的壁(160)近端终止于正好在切割器(200)的远端切割边缘(202)的纵向位置近端的纵向位置处。因此,壁(160)和切割器(200)一起界定在切割器(200)外侧并且与其平行的第二腔(162)。当然,当切割器(200)处于近端位置时,壁(160)可以替代地近端终止于纵向位置处,所述纵向位置处正好在切割器(200)的远端切割边缘(202)的纵向位置的远端;或壁(160)可以终止于任何其它合适的纵向位置。壁(160)包括多个开口(164),所述开口提供第二腔(162)与针头(110)的上部之间的流体连通以及第二腔(162)与切割器(200)的腔(204)之间的流体连通。例如,如下文将更详细地描述,如下文将更详细地描述,第二腔(162)可以在活检装置(10)操作期间选择性地提供大气空气以使切割器腔(204)通风。开口(164)被配置,以使得至少一个开口(164)位于纵向位置处,所述纵向位置在侧孔(114)的远端边缘的远端。因此,即使当切割器(200)前进到切割边缘(202)位于纵向位置(所述纵向位置是在侧孔(114)的远端边缘的纵向位置的远端)的位置处时(见图6D),切割器腔(204)和第二腔(162)也可以保持流体连通。当然,正如本文中描述的任何其它部件,可以使用任何其它合适的构造。
本实例的轮毂构件(150)被绕针头(110)包覆模制,以使得轮毂构件(150)和针头(110)彼此一体地旋转和平移。仅举例来说,针头(110)可以由金属形成,并且轮毂构件(150)可以由塑料材料形成,将所述塑料材料绕针头(110)包覆模制以将轮毂构件(150)与一体地固定并且形成在针头(110)上。轮毂构件(150)和针头(110)可以替代地由任何其它合适的材料形成,并且可以按任何其它合适的方式固定在一起。轮毂构件(150)包括环形凸缘(152)和指轮(154)。齿轮(123)被可滑动并且同轴地安置在轮毂构件(150)的近端位置(150)上,并且与轮毂构件(150)楔合,以使得齿轮(123)的旋转将使轮毂构件(150)和针头(110)旋转;然而轮毂构件(150)和针头(110)可以相对于齿轮(123)平移。如下文将更详细地描述,齿轮(123)由齿轮(523)可旋转地驱动。替代地,针头(110)可以通过旋转指轮(154)而旋转。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知可以提供针头(110)的手动旋转的各种其它合适的方式。还应该理解,针头(110)的旋转可以各种方式来实现自动化,包括但不限于本文中引用的各个参考文献中描述的各种形式的自动针头旋转。如何可以(尤其通过针头击发机构)使针头(110)相对于底架(120)和顶部壳体(130)纵向平移的实例将在下文中更详细地描述。
应该理解,正如本文中描述的其它部件,针头(110)可以多种方式来改变、修改、取代或补充;并且针头(110)可以具有多种替代的零件、部件、构造和功能。多个外部开口(未展示)也可以被形成在针头(110)中,并且可以与针头(110)的腔流体连通,所述腔在切割器(500)侧面。例如,此类外部开口可以根据2007年2月8日公布的标题是“BiopsyDevice with Vacuum Assisted Bleeding Control”的美国公开第2007/0032742号的教示来构造,所述美国公开案的公开内容以引用的方式并入本文中。切割器(200)还可以包括一个或多个侧面开口(未展示)。当然,正如本文中描述的其它部件,针头(110)和切割器(200)中的此类外部开口仅为任选的。作为另一个仅为说明性的实例,针头(110)可以根据美国公开第2008/0214955号的教示来构造,所述美国公开案的公开内容以引用的方式并入本文中和/或根据本文中引用的任何其它参考文献的教示来构造。
应该理解,正如本文中描述的其它部件,针头(110)可以多种方式来改变、修改、取代或补充;并且针头(110)可以具有多种替代的零件、部件、构造和功能。多个外部开口(未展示)也可以被形成在针头(110)中,并且可以与第二腔(162)流体连通。例如,此类外部开口可以根据2007年2月8日公布的标题是“Biopsy Device with Vacuum AssistedBleeding Control”的美国公开第2007/0032742号的教示来构造,所述美国公开案的公开内容以引用的方式并入本文中。切割器(200)还可以包括一个或多个侧面开口(未展示)。当然,正如本文中描述的其它部件,针头(110)和切割器(200)中的此类外部开口仅为任选的。作为另一个仅为说明性的实例,在一些型式中,针头(110)可以简单地完全缺乏第二腔(162)。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知针头(110)的其它合适的替代的型式、零件、部件、构造和功能。
B.示例性切割器致动机构
如上文所述,切割器(200)可操作以相对于针头(110)旋转和平移并且通过侧孔(114)以从通过侧孔(114)突出的组织切断组织样本。切割器(200)的这一动作由切割器致动机构提供。切割器致动机构还可操作以使切割器(200)向近端收回以将切割器(200)准备用于击发。本实例的切割器致动机构的部件展示在图4、6C、7C、8C、9C和13中。在本实例中,这些部件主要被定位在探针(100)中,但应该理解,所述部件可以主要被定位在套壳(500)中和/或在探针(100)和套壳(500)两者中。切割器致动机构包括啮合齿轮(121,521)啮合,其中齿轮(521)由马达(520)直接驱动。在本实例中,马达(520)位于套壳(500)中,但应该理解马达(520)可以替代地位于探针(100)中和/或别处。
齿轮(121)被绕切割器套管或包覆模具(210)可滑动地安置。这些部件(121,210)都与切割器(200)同轴地对齐。此外,在本实例中,切割器包覆模具(210)被牢固地固定到切割器(200),以使得切割器包覆模具(210)和切割器(200)将一起一体地旋转和平移。仅举例来说,切割器(200)可以由金属形成,并且切割器包覆模具(210)可以由绕切割器(200)包覆模制的塑料材料形成以将切割器包覆模具(210)与切割器(200)一体地固定并且形成。切割器包覆模具(210)和切割器(200)可以替代地由任何其它合适的材料形成,并且可以按任何其它合适的方式固定在一起。切割器包覆模具(210)包括具有外部平面(214)的近端位置、有螺纹的中间部分(216)和远端止动构件(218)。
螺母(220)绕切割器包覆模具(210)和切割器(200)同轴地定位。螺母(220)还相对于底架(120)和顶部壳体(130)被牢固地固定,以使得螺母(220)相对于底架(120)或顶部壳体(130)既不旋转又平移。螺母(220)包括补充切割器包覆模具的有螺纹的中间部分(216)的螺纹的内部螺纹(222)。在本实例中,这个螺纹具有小螺距。应该理解,由于互补螺纹之间的相互作用,切割器包覆模具(210)相对于螺母(220)的旋转导致切割器包覆模具(210)平移并且因此切割器(200)平移。齿轮(121)具有补充切割器包覆模具(210)的外部平面(214)的内部平面(125),以使得当旋转齿轮(121)时,切割器包覆模具(210)和切割器(200)旋转。此外,平面(125,214)准许切割器包覆模具(210)相对于齿轮(121)平移。虽然在本实例中平面(125,214)界定八角形外形(profiles),但应该理解,可以使用其它合适的结构,包括但不限于六角形平面、互补键和键槽等。还应该理解,齿轮(121)的纵向位置在本实例的活检装置(10)操作期间相对于底架(120)和顶部壳体(130)保持基本上恒定。
马达(520)可以被启动以在一个方向上旋转齿轮(521)以使切割器(200)向近端收回;然后在相反方向上旋转以使切割器(200)向远端前进。例如,图6D展示了在远端位置处启动的(start out)切割器(200)(侧孔(114)被有效地封闭);图7D展示了处于部分收回的位置处的切割器(200)(侧孔(114)被有效地部分地打开);并且图8D展示了处于收回的位置处的切割器(200)(侧孔(114)被有效地打开)。因此马达(520)在一个方向上旋转驱动齿轮(521)以从图6D的远端位置平移到图8D的收回的位置。随着马达(520)此后被逆转,图9D展示了处于部分前进的位置处的切割器(200)向远端前进回到图6D中所示的远端位置。应该理解,当切割器(200)被收回到图8D中所示的近端位置时,由于因患者胸部由医师手动外部触诊产生的组织的内部压力(例如,因组织在***针头(110)等时的移位产生),和/或在通过如本文中别处描述的通过切割器腔(204)提供的真空影响下,组织可以在重力下通过侧孔(114)脱垂。当切割器(200)然后向远端前进时,远端边缘(202)切断通过侧孔(114)脱垂的组织。这一切断的组织被获取在切割器腔(204)内。通过切割器腔(204)(如本文中或另外描述)施加的真空将在切割器腔(204)内与切断的组织样本的近端面相遇。通风可以通过针头(110)的第二腔(162)被施加,所述通风可以经由开口(164)连通到切断的组织样本的远端面向切断的组织样本提供压差。这一压差可以促进通过切割器腔(204)切断的组织样本的近端输送,由此切断的组织样本最终到达如本文中别处描述的组织样本保持器(300)。替代地,由切割器(200)切断的组织样本可以向近端连通到组织样本保持器(300)或另外以任何其它合适的方式进行处理。
仅举例来说,活检装置(10)的切割器致动机构可以根据美国公开第2008/0214955号的教示来构造,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中。作为另一个仅为说明性的实例,切割器致动机构可以根据美国公开第2010/0317997号的教示来构造,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中。作为另一个仅为说明性的实例,切割器致动机构可以根据2010年11月18日公布的标题是“Tetherless Biopsy Device with Self-Reversing Cutter DriveMechanism”的美国公开案第2010/0292607号的教示来构造,所述美国公开案的公开内容以引用的方式并入本文中。替代地,切割器致动机构可以根据本文中引用的任何其它参考文献的教示来构造。还应该理解,活检装置(10)可以被构造,以使得切割器(200)不平移(例如,使得切割器(200)仅旋转等);或使得切割器(200)不旋转(例如,使得切割器(200)仅平移等)。作为另一个仅为说明性的实例,除由机械部件致动外或代替由机械部件致动,切割器(200)可以被气动致动。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知切割器致动机构的其它合适的替代型式、零件、部件、构造和功能。
C.示例性针头阀门调节机构
如图6B、7B、8B和9B中所示,探针(100)进一步包括可操作以选择性地使针头(110)的第二腔(162)相对于大气通风或密封的部件。这些部件包括针头歧管(170)、通风套管(420)和梭阀滑动器(440)。如图3-5中所示,针头歧管(170)被绕轮毂构件(150)的近端部分安置。轮毂构件(150)包括被定位在针头歧管(170)的中空内部内的横向开口(156)。这一横向开口(156)经由切割器(200)的外部与轮毂构件(150)的相联孔(159)的内径之间界定的间隙(158)与针头(110)的第二腔(162)流体连通。因此,第二腔(162)经由间隙(158)和开口(156)与歧管(170)的内部流体连通。在轮毂构件(150)的近端部分提供咬接密封件(157),从而提供绕切割器(200)的外部的动态密封。如图3中最佳所见,端口(172)从歧管(170)延伸。端口(172)与由歧管(170)界定的中空内部流体连通,以使得端口(172)进一步与第二腔(162)流体连通。在本实例中,歧管(170)和轮毂构件(150)被构造以使得无论针头(110)相对于底架(120)的平移位置如何并且无论针头(110)相对于底架(120)的旋转位置如何,端口(172)都保持与第二腔(162)流体连通。除了开口(156)之外,(150)相对于歧管(170)密封轮毂构件。除了端口(172)和开口(156)之外,相对于活检装置(10)的其它部件并且相对于大气密封歧管(170)。
相对于底架(120)和顶部壳体(130)固定通风套管(420),以使得通风套管(420)在活检装置(10)操作期间不移动;而梭阀滑动器(440)基于切割器(200)的操作移动而平移。通风套管(420)包括第一横向端口(422)、第二横向端口(424)和第三横向端口(426)。第一连结(432)被固定到第一横向端口(422),并且与其流体连通。第二连结(434)被固定到第二横向端口(424),并且与其流体连通。第三连结(436)被固定到第三横向端口(436),并且与其流体连通。第一连结(432)经由导管(未展示)(诸如柔性管路等)与针头歧管(170)的端口(172)连结。第二连结(434)与大气空气流体连通。在一些型式中,提供在第二连结(434)上提供过滤器。第三连结(436)诸如经由柔性管路等与真空源(未展示)流体连通。替代地,两者中任一连结(434,436)可以与生理盐水源、加压流体源和/或别的东西等流体连通。
本实例的梭阀滑动器(440)可移动以在以下三种状态的两者之间改变第一连结(432)的气动状态:对大气密封、真空或通风。梭阀滑动器(440)被绕切割器(200)同轴地安置,并且具有被尺寸化以准许梭阀滑动器(440)相对于切割器(200)自由地纵向滑动的内径。基于梭阀滑动器(440)与切割器(200)之间的相互作用,梭阀滑动器(440)还相对于通风套管(420)平移。具体来说,梭阀滑动器(440)包括由被牢固地固定到切割器(200)的部件推动的内部凸缘(442)。一个此类部件是被牢固地固定到切割器(200)的近端部分的推进器(240)。另一个此类部件是被牢固地固定到如上文所述的切割器(200)的切割器包覆模具(210)的近端(242)。当切割器(200)向远端前进时,推进器(240)通过抵着凸缘(442)冲击而向远端推动梭阀滑动器(440);而当切割器(200)向近端收回时,近端(242)通过抵着凸缘(442)冲击而向近端推动梭阀滑动器(440)。
在本实例中,推进器(240)与近端(242)两者之间的间隔使得在切割器(200)与梭阀滑动器(440)之间存在某种程度的“空动”。换句话说,当推进器(240)和近端(242)都不抵着凸缘(442)冲击时,切割器(200)存在在任一方向上的某种范围的纵向滑移。这可以在从图6A-6B中所示的位置向图7A-7B中所示的位置平移中看出。在切割器(200)的这一近端运动期间,梭阀滑动器(440)不移动。然而,在从图7A-7B向图8A-8B平移中所示的切割器(200)的进一步近端运动期间,近端(242)向近端推动梭阀滑动器(440)。类似地,当切割器(200)从图8A-8B中所示的位置向远端前进到图9A-9B中所示的位置时,存在空动,使得梭阀滑动器(440)在这一平移期间不移动。随着切割器(200)继续从图9A-9B中所示的位置向远端移动回到图6A-6B中所示的位置,推进器(240)向远端推动梭阀滑动器(440)。
多个o型环(未展示)被绕梭阀滑动器(440)的外部安置。这些o型环被间隔开并且以基于通风套管(420)内的梭阀滑动器(440)的纵向位置定位以在对大气密封、真空或通风的两者之间选择性地转换第一连结(432)的气动状态。具体来说,当切割器(200)处于图6中所示的远端位置时,梭阀滑动器(440)将第一连结(432)放置与第二连结(434)流体连通,由此使第二腔(162)向大气通风。随着切割器(200)最初向近端移动到图7中所示的部分收回的位置,梭阀滑动器(440)保持第一连结(432)与第二连结(434)流体连通,由此继续使第二腔(162)向大气通风。随着切割器(200)到达图8中所示的收回的位置,梭阀滑动器(440)被向近端移动,将第一连结(432)放置与第三连结(436)流体连通,由此向第二腔(162)提供真空。这可以给将组织拉到孔(114)中提供帮助。应该理解,在梭阀滑动器(440)从图7中所示的位置近端部分移动到图8中所示的位置的期间,梭阀滑动器(440)相对于第二连结(434)和第三连结(436)实质上密封第一连结(432)。随着切割器(200)随后向远端前进到图9中所示的部分前进的位置,梭阀滑动器(440)保持第一连结(432)与第三连结(434)流体连通,由此继续连通真空到第二腔(162)。这可以给在切割器(200)的切割边缘(202)切断组织时将组织固持在孔(114)中提供帮助。随着切割器(200)最终到达图6中所示的向远端前进的位置,梭阀滑动器(440)最终向远端移动,将第一连结(432)放置回与第一连结(434)流体连通,由此使第二腔(162)再次向大气通风。在梭阀滑动器(440)从图9中所示的位置远端部分移动到图6中所示的位置的期间,梭阀滑动器(440)相对于第二连结(434)和第三连结(436)两者实质上密封第一连结(432)。
在本实例中,在图6-9中所示的所有操作阶段期间,真空都被连续连通到切割器腔(204)。这一真空因此帮助将组织抽吸到孔(114)中。此外,在切割器(200)已经从图8中所示的近端位置前进回到图9中所示的远端位置以从通过孔(114)突出的组织切断组织样本之后,切割器腔(204)中的真空给将切断的组织样本向近端通过切割器腔(204)连通到组织样本保持器(300)提供帮助。具体来说,从组织样本保持器(300)连通通过切割器腔(204)的真空在切割器腔(204)内的组织样本的近端面上作用;而来自第二腔(162)的大气空气被连通到组织样本的远端面,由此提供压差促使组织样本向近端通过切割器腔(204)。
应该理解,正如本文中描述的其它部件,上文所述的阀门调节部件可以多种方式来改变、修改、取代或补充;并且阀机构可以具有多种替代零件、部件、构造和功能。例如,上文所述的阀门调节部件可以根据以下各项而被构造和/或可操作:美国公开第2010/0317997号的教示,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中,美国非临时专利申请第12/953,715号的教示,所述美国非临时专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中,或其它。另外或在替代方案中,阀门调节可以由真空源(800)和/或真空罐提供,诸如美国公开第2008/0214955号中所教示,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知阀门调节***的其它合适的替代型式、零件、部件、构造和功能。还应该理解,此类阀门调节在需要时可以简单地被完全省略。
D.示例性组织样本保持器
如图10-12中所示,本实例的组织样本保持器(300)包括外部护罩(302)和内部壳体(304)。壳体(304)被构造以接收界定多个组织样本腔室(345)的可去除托盘(306)。如下文将更详细地描述,每个组织样本腔室(345)被构造以接收由切割器(200)获取并且向近端连通通过切割器腔(204)的至少一个组织样本。如下文将更详细地描述,棘爪组件(600)被提供用于壳体(304)的旋转,以成功地将组织样本腔室(345)转位到切割器腔(204)。
在本实例中,外部护罩(302)具有圆筒形状,尽管可以使用任何其它合适的形状或构造。外部护罩(302)被构造以按卡口方式啮合底架(120),使得外部护罩(302)可以被选择性地从底架(120)去除或被固定到底架。鉴于本文中的教示,本领域的技术人员将显而易知用于在外部护罩(302)与探针(100)之间提供选择性啮合的其它合适的构造。护罩(302)被构造以覆盖内部壳体(304),以使得使内部壳体(304)相对于底架(120)的旋转或转位将不摩擦任何外部物体。具体来说,护罩(302)相对于底架(120)保持固定,而壳体(304)在护罩(302)内旋转。本实例的护罩(302)由透明材料形成,使得用户能够在组织样本保持器(300)仍与底架(120)连结时可视检查组织样本保持器(300)中的组织样本。例如,用户可以检查组织样本的颜色、尺寸和密度(例如,腔室(316,345)充满生理盐水的程度等)。替代地,护罩(302)可以是半透明的;不透明的;半透明、不透明和/或透明的组合;或具有任何其它需要的性质。例如,半透明护罩(302)可以防止患者看到组织样本腔室(345)中的血液。在本实例中,护罩(302)被构造以准许托盘(306)被从壳体(304)去除而不必首先去除护罩(302)。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知可以构造和使用护罩(302)的其它方式。还应该理解,如本文中描述的其它部件,护罩(302)仅是任选的,并且在需要时可以被省略或以多种方式进行改变。
本实例的壳体(304)具有圆筒形状并且包括多个径向延伸内壁(312)。径向延伸壁(312)界定多个腔室(316)。每个腔室(316)具有近端和远端。如这一实例中所示,壳体(304)具有十三个腔室(316)。然而,壳体(304)可以具有任何其它合适的数目的腔室(316)。每个腔室(316)的近端被构造以接收托盘(306)的一部分。每个腔室(316)的远端一般在通过其形成的上孔(322)和下孔(324)旁边被封闭。当保持器(300)与探针(100)被啮合时,位于“12点钟位置”的腔室(316)的上孔(322)和下孔(324)被构造以分别与上o型环(140)和下o型环(142)自动对齐。o型环(140,142)被构造以在底架(120)与孔(322,324)之间提供密封。具体来说,底架(120)具有与切割器腔(204)同轴地对齐并且与切割器腔(204)流体连通的第一腔(117)。o型环(140)在孔(322)与第一腔(117)之间提供密封配合(fit)。因此,在本实例中,位于“12点钟位置”的腔室(316)的孔(322)将与切割器腔(204)流体连通。在本实例中,由切割器(200)切断的组织样本因此可以向近端连通通过切割器腔(204)(由于如上文所述的压力梯度)、通过第一腔(117)、通过孔(322)并且进入到位于“12点钟位置”的腔室(316)中。底架(120)还具有延伸到连结(121)与真空源(未展示)流体连通的第二腔(119)。o型环(142)在孔(324)与那个具体腔之间提供密封拟合。因此,位于“12点钟位置”的腔室(316)的孔(324)将与真空源流体连通。应该理解,此类真空可以进一步连通通过孔(322),并且因此通过切割器腔(204)、通过被***到腔室(316)中的托盘(306)中形成的孔(344)。因此应该理解,壳体(304)可以诸如通过重定向流体连通等来充当歧管。
腔室(316)还包括在壁(312)的表面上的导轨(326)。每个腔室(316)中的一组导轨(326)在托盘(306)被接收到腔室(316)中时啮合或支撑端口托盘(306)。在图10-11中所示的托盘(306)的实例中,单一托盘(306)被构造以啮合壳体(304)的十二个腔室(316)。使第十三个腔室(316)打开用于医疗仪器的***,诸如美国公开第2008/0214955号中或以其它所揭示。当然,托盘(306)可以替代地占据任何其它数目的腔室(316)。托盘(306)的每个腔室(345)具有相联的组织样本入口开口(347),所述样本入口开口与相应上孔(322)对齐并且选择性地与腔(117,204)对齐。托盘(306)由柔性材料形成并且包括多个接头(307),以使得托盘(306)的部分可以在此类接头(307)处弯曲或折曲,使得托盘(306)能够弯曲以符合壳体(304)的圆形以及其在从腔室(316)去除之后变平。衬垫(370)被提供在托盘(306)与壳体(304)之间。可去除帽构件(380)被可去除地固定到壳体(304),并且被尺寸化、成型和定位以帮助保持托盘(306)抵着壳体(304)。本领域的一般技术人员将显而易知托盘(306)和壳体(304)的其它合适的变化形式。例如,托盘(306)可以被构造以仅啮合壳体(304)内的单一相应腔室(316),使得多个托盘(306)可以被***在壳体(304)中。
壳体(304)被固定到轴(352),所述轴被***在壳体(304)的孔(305)中,并且所述轴相对于底架(120)自由地旋转。壳体(304)因此相对于底架(120)绕由轴(352)界定的轴线旋转。在本实例中,这一旋转由棘爪组件(600)提供。棘爪组件(600)的部件最佳见于图11中,而棘爪组件(600)的操作最佳见于图6A、7A、8A、9A中。本实例的棘爪组件(600)包括往复块(602)、一对棘爪(604,606)、底座构件(608)、一对螺旋弹簧(610)和对齐销(612)。底座构件(608)被牢固地固定到底架(120)。块(602)被安装在从块(602)向远端延伸的标杆(614)上。弹簧(610)被绕标杆(614)同轴地定位,并且将块(602)相对于底座构件(608)弹性地偏置到远端位置。棘爪(604,606)与底座构件(608)枢转地连结。对齐销(612)被牢固地固定到块(602)。
如图6A和7A中所示,随着切割器(600)从远端位置向近端位置收回,棘爪组件(600)保持实质上不动。在图6A和7A中所示的定位中,棘爪(604,606)将壳体(304)实质上固持在适当位置,由此实质上维持壳体(304)绕由轴(352)界定的轴线的旋转位置。具体来说,棘爪(604,606)被接收在壳体(304)的相应凹槽(630)中。凹槽(630)展示在图12中。随着切割器(200)到达如图8A中所示的近端即完全收回的位置,推进器(240)啮合块(602)并且随着切割器(200)完成其近端收回移动,推进器向近端推动块(602)。在棘爪(604,606)被安置在壳体(304)的相应凹槽(630)中时,块(602)的这一近端移动导致棘爪(604,606)枢转并且由此旋转壳体(304)。棘爪(604,606)的长度被选择,以使得当切割器(200)到达近端即完全收回的位置时,下个腔室(316,345)将转位到腔(117,204)。另外,如还在图8A中所见,随着块(602)向近端移动,倒角的对齐销(612)被***到另一腔室(316)的上孔(322)中,由此确保适当腔室(316,345)与腔(117,204)适当对齐。在本实例中,对齐销(602)被与从转位到腔(117,204)的腔室(316)成角度地定位两个腔室(316),但应该理解,可以使用对齐销(602)的任何其它合适的定位。
随着切割器(200)开始再次从图8A中所示的位置向远端前进到图9A中所示的位置,推进器(240)离开块(602)。随着推进器(240)离开块(620),由弹簧(610)提供的远端偏置向远端推动块(602)。随着块(602)向远端移动,对齐销(602)离开腔室(316),并且棘爪(604,606)被拖拉穿过壳体(304)的近端面直到其到达下一对相应凹槽(630)。壳体因此随着切割器(200)继续其向图6A中所示的位置远端移动,壳体(304)保持不动,直到切割器(200)再次收回到图8A中所示的位置以获取另一个组织样本。因此,应该理解,每次切割器(200)被致动以切断组织样本,棘爪组件(600)将依次旋转壳体(304)一个腔室(316,345)以成功地使腔室(316,345)相对于腔(117,204)转位,使得分开的组织样本被递送到分开的腔室(345)。
在一些型式中,组织样本保持器(300)根据2008年9月11日公布的标题是“Biopsy Sample Storage”的美国公开第2008/0221480号的教示来构造并且可操作,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中。作为另一个仅为说明性的实例,组织样本保持器(300)可以根据美国公开第2008/0214955号的教示来构造并且可操作。作为另一个仅为说明性的实例,组织样本保持器(300)可以根据2010年6月24日公布的标题是“Biopsy Device with Discrete Tissue Chambers”的美国公开第2010/0160824号的教示来构造并且可操作,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中。在一些其它型式中,组织样本保持器(300)不包括可旋转部件。在一些此类型式中,组织样本保持器(300)根据2010年9月10日提交的标题是“Biopsy Device TissueSample Holder with Removable Basket”的美国临时专利申请第61/381,466号的教示来构造,所述美国临时专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知组织样本保持器(300)可以被构造和可操作的其它合适的方式。
II.示例性套壳
如图1-2和13中所示,本实例的套壳(500)包括被牢固地固定在一起的顶部壳体罩(502)、侧板(504)和壳体底座(506)。齿轮(521,523)通过顶部壳体罩(502)露出,并且在探针(100)和套壳(500)被连结在一起时,与探针(100)的齿轮(121,123)啮合。具体来说,齿轮(521,121)驱动致动切割器(200)的机构;而齿轮(523,123)被用以旋转针头(110)。如下文将更详细地描述,套壳(500)还包括击发棒(730)和叉(732),所述击发棒和叉与针头(110)连结并且远端地击发针头(110)。
A.示例性针头旋转机构
如上文所述,齿轮(523)的旋转提供针头(110)相对于探针头(100)的旋转。在本实例中,齿轮(523)通过旋转旋钮(510)而旋转。具体来说,旋钮(510)通过一系列齿轮(550,552,554,556,558,560,562)和轴(570,572,574,576,578)与齿轮(523)连结,以使得旋钮(510)的旋转使齿轮(523)旋转。第二旋钮(510)从套壳(700)的另一侧延伸。仅举例来说,此类针头旋转机构可以根据美国公开第2008/0214955号的教示来构造,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中。作为另一个仅为说明性的实例,针头旋转机构可以根据美国公开第2010/0160819号的教示来构造,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中。在一些其它型式中,针头(110)通过马达而旋转。在其它型式中,针头(110)简单地通过旋转指轮(154)而旋转。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知可以提供针头(110)的旋转的各种其它合适的方式。还应该理解,一些型式可以不提供针头(110)的旋转。
B.示例性针头击发机构
本实例的套壳(500)进一步包括针头击发机构(400),其可操作以从装载位置向击发位置击发针头(110)。仅举例来说,所述击发可以适用于以下情况:活检装置(10)被安装到立体定向台固定装置或其它固定装置,尖端(112)与患者胸部相邻,以使得可以启动针头击发机构(400)以将针头(110)驱动到患者胸部中。针头击发机构(400)可以被构造以沿着任何合适的运动范围驱动针头(110),以驱动尖端(112)到相对于探针(100)的固定部件的任何合适的距离。本实例的针头击发机构(400)由枢转臂(402)近端地装载。针头击发机构(400)然后通过以下方式来击发:按压击发钮(404),同时将相联的装备触发器(406)固持在向远端旋转的位置。
在本实例中,针头击发机构(400)经由击发棒(732)和击发叉(732)与针头(110)连结。击发棒(732)和击发叉(734)被一体地固定在一起。击发叉(732)包括一对叉形臂(734),所述叉形臂接收其之间的针头(110)的轮毂构件(150)。叉形臂(734)定位在环形凸缘(152)与指轮(154)之间,以使得针头(110)将与击发棒(730)和叉(732)一体地平移。尽管如此,叉形臂(734)可去除地接收轮毂构件(150),以使得当探针(100)与套壳(700)连结时,叉(732)可以被轻易地固定到轮毂构件(150);并且使得当探针(100)与套壳(500)去耦时,轮毂构件(150)可以从叉(732)被轻易地去除。叉形臂(734)还被构造以准许轮毂构件(150)在叉形臂(734)两者之间旋转,诸如当旋钮(510)被旋转以改变侧孔(114)的角度定向时。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知其它合适的部件、构造和关系。
齿轮(410)被牢固地固定到每个臂(402),以使得相对于底座(506)的枢转臂(402)相对于底座(506)旋转齿轮(410)。每个齿轮(410)与另一个相应齿轮(412)啮合。两个齿轮(412)都与机架(414)的相反侧啮合。因此,应该理解,相对于底座(506)的枢转臂(402)将相对于底座(506)纵向平移机架(414)。机架(414)被牢固地固定到框(420),所述框被牢固地固定到击发棒(730)。螺旋弹簧(422)将框(420)弹性地偏置并因此将击发棒(730)弹性地偏置到如图15B中所示的远端位置。螺旋弹簧(422)的近端(424)通过被相对于底座(506)牢固地固定而被禁行(grounded)。框(420)的近端包括碰锁零件(latch feature)(426)。碰锁零件(426)被构造以与相应的碰锁零件(440)选择性地连结,以将框(420)固持并因此将击发棒(730)固持在如图15A中所示的近端位置。碰锁零件(440)与U形夹(442)枢转地连结,所述U形夹被相对于底座(506)牢固地固定。弹性构件(未展示)将碰锁零件(440)弹性地偏置到向上的位置,在所述位置中当框(420)到达图15A中所示的近端位置时,碰锁零件(440)将与碰锁零件(426)啮合。碰锁零件(426,440)将保持啮合,直到碰锁(440)被向下枢转。
每个击发钮(404)包括定位于碰锁零件(440)附近的集成化端锥(450)。如图15A中所示,每个端锥(450)被构造以当击发钮(404)被按压进去时,向下推动碰锁零件(440)并且因此将碰锁零件(440)从碰锁零件(426)解开。然而,装备触发器(406)被构造以防止击发钮(404)的此类按压,除非装备触发器(406)被旋转到远端旋转位置(其也展示在图15A中)。具体来说,装备触发器(406)界定L形槽(460)。被牢固地固定到每个击发钮(404)的销(462)被安置在相应的L形槽(460)中。槽(460)与销(462)两者之间的构造和啮合防止任一击发钮(404)被充分地向内按压,除非相应的装备触发器(406)被旋转到远端旋转位置。弹性构件(未展示)将每个钮(404)弹性地偏置到向外的位置。另一弹性构件将每个触发器(406)弹性地偏置到直立的非旋转的位置。
在针头击发机构(400)的示例性用途中,击发棒(730)最初处于如图15A中所示的远端位置处。然后臂(402)被向近端向图15B中所示的位置枢转。应该理解,用户可以选择在仅一个臂(402)或两个臂(402)上进行推动或拉动。随着臂(402)被向近端枢转,框(420)和击发棒(730)也被向近端拉动,导致弹簧(422)压缩。在框(420)到达近端位置后,碰锁零件(426,440)啮合以将框(420)和击发棒(730)固持在近端位置,以抵抗压缩的弹簧(422)的远端偏置。在针头(110)被固定到叉(732)时,针头(110)因此处于竖起的构造。为了向远端击发针头(110),用户向远端旋转装备触发器(406)并且向内按压相联钮(404)。这展示在图15A中的左钮(404)和触发器(406)中。在钮(404)被向内按压时,相联端锥(450)以凸轮方式(cammingly)导致碰锁零件(440)向内枢转,以使得碰锁零件(440)解开碰锁零件(426)。在碰锁零件(426,440)被解压时,弹簧(422)立即并且强有力地减压,在击发棒(730)和叉(732)上快速地向远端推动以将针头(110)击发到患者胸部中。在针头(110)已被击发到胸部中时,用户然后可以启动切割器致动机构以从患者胸部获取一个或多个活检样本。
作为另一个仅为说明性的替代方案,针头击发机构(400)可以根据美国公开第2008/0214955号的教示中的至少一些来构造。作为另一个仅为说明性的替代方案,针头击发机构(400)可以根据2011年4月14日提交的标题是“Biopsy Device with Motorized Needle Firing”的美国非临时专利申请第13/086,567号的教示中的至少一些来构造,其公开内容以引用的方式并入本文中。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知针头击发机构(400)可以被构造和可操作的各种其它合适的方式。在一些其它型式中,针头击发机构(400)被完全省略。例如,活检装置(10)可以被构造以使得针头(110)简单地不相对于探针(100)和/或相对于套壳(500)击发。
III.示例性组织感测部件
在一些背景下,可能需要知晓在取样过程期间何时已经由活检装置获取充足组织样本。例如,可能需要感测具有充足尺寸的组织样本是否已经被获取。作为另一个仅为说明性的实例,可能需要感测组织样本是否已经成功地滑移到活检装置中的组织样本保持器。利用此类信息,用户可能被提供警报和/或活检装置的操作可能受到影响。如何可以获得此类信息并且可以对其采取何种措施的实例在下文参考图16-17进行描述,而鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知其它实例。
图16描绘活检装置(1000),其包括主体(1010)、从主体(1010)向远端延伸的针头(1110)和与主体(1010)连结的组织样本保持器(1300)。活检装置(1000)可操作以通过针头(1110)中形成的侧孔(1114)获取组织样本,并且将那些组织样本放置在组织样本保持器(1300)中。仅举例来说,活检装置(1000)可以根据上文描述的活检装置(10)的任何变化形式来构造和可操作。替代地,活检装置(1000)可以根据本文中引用的任何参考文献的教示中的至少一些(包括来自本文中引用的不同参考文献的教示的组合)来构造和可操作。替代地,活检装置(1000)可以具有任何其它合适的构造和可操作性。
本实例的活检装置(1000)包括处理模块(1500)、组织传感器(1502)、可听指示器(1504)和可视指示器(1506)。组织传感器(1502)、可听指示器(1504)和可视指示器(1506)都与处理模块(1500)连通。处理模块(1500)可以包括印刷电路板、一个或多个微处理器和/或如鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知的各种其它类型的部件。
组织传感器(1502)被展示为与组织样本保持器(1300)相邻的定位,但应该理解,组织传感器(1502)可以被定位在任何其它合适的位置处。仅举例来说,组织传感器(1502)可以位于组织样本保持器(1300)内、组织样品被连通通过以到达组织样品固持器(1300)等的腔之中或之邻。还应该理解,活检装置(1000)可以具有多于一个组织传感器(1502)。组织传感器(1502)可以呈多种形式。例如,组织传感器(1502)可以包括被构造以将组织样本感测为超声场中的干扰的超声传感器。组织传感器(1502)可以替代地包括被构造以将组织样本检测为经过组织样本路径投射的激光束的中断的激光传感器。组织传感器(1502)可以替代地包括电容传感器,而处理模块(1500)被构造以区分由电容传感器感测的组织样本与流体。组织传感器(1502)可以替代地包括多普勒传感器、应变仪、光学传感器或近接式传感器。作为另一个仅为说明性的替代方案,组织传感器(1502)可以包括真空传感器,其基于真空强度的变化形式感测组织样本的获取。另外或在替代方案中,此类真空传感器可以根据2009年7月2日公布的标题是“Vacuum Sensorand Pressure Pump for Tetherless Biopsy Device”的美国公开第2009/0171243号的任何教示来构造和/或使用,所述美国公开的公开内容以引用的方式并入本文中。作为另一个仅为说明性的实例,组织传感器(1502)可以包括被定位在组织的路径中的机械构件,以使得在将组织样本近端输送到组织样本保持器(1300)期间,在组织接触机械构件时,机械构件将移动,由此导致传感器或瞬时开关传送组织已经被输送的信号。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知组织传感器(1502)可以呈现的其它合适的形式。
在一些型式中,组织传感器(1502)被构造以简单地感测组织样本是否已经被获取。另外,组织传感器(1502)可以被构造以感测被获取的组织样本的品质,诸如长度、质量、颜色等。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知一个或多个组织传感器(1502)可以感测被获取的组织样本的品质(诸如长度、质量、颜色等)的各种合适的方式。
本实例的可听指示器(1504)包括可操作以发射对用户可听的声音的扬声器或其它声音发射装置。处理模块(1500)被程序化以基于从组织传感器(1502)获取的信息驱动可听指示器(1504)。例如,当组织传感器(1502)感测获取的组织样本时,诸如当被获取的组织样本已经到达组织样本保持器(1300)时,可听指示器(1504)可以蜂鸣或钟响等。还应该理解,控制模块(1500)可以被程序化以基于由组织传感器(1502)检测的不同状况驱动可听指示器(1504)产生不同声音。例如,如果来自组织传感器(1502)和/或活检装置(1000)的其它部件的信息指示组织已经在活检装置(1000)中变得堵塞,可听指示器(1504)可以提供可听警报,所述警报与当组织样本成功到达组织样本保持器(1300)时所提供的警报不同。类似地,在一个或多个组织传感器(1502)可操作以感测获取的组织样本的品质(诸如长度、质量、颜色等)的情况下,此类品质可以由通过可听指示器(1504)发射的不同声音来表示。来自可听指示器(1504)的声音可以在众多方面不同,包括但不限于音调、音高、音色、音量、模式、节奏、旋律等。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知可听指示器(1504)可以被使用/提供的其它合适的方式。替代地,可听指示器(1504)在需要时可以简单地被省略。
本实例的可视指示器(1506)包括LED。替代地,可视指示器(1506)可以包括多个LED、图形显示器和/或可操作以向用户提供某种形式的可视指示的任何其它合适的部件/零件(或其组合)。在一些型式中,组织样本保持器(1300)由可视指示器(1506)选择性地照明(例如,闪光和/或改变光颜色等)以指示组织样本的获取。处理模块(1500)被程序化以基于从组织传感器(1502)获取的信息驱动可视指示器(1506),这类似于如上文所述的可听指示器(1504)被驱动的方式。例如,当组织传感器(1502)感测获取的组织样本时,诸如当获取的组织样本已经到达组织样本保持器(1300)时,可视指示器(1506)可以照明。还应该理解,控制模块(1500)可以被程序化以基于由组织传感器(1502)检测的不同状况驱动可视指示器(1506)产生不同声音。例如,如果来自组织传感器(1502)和/或活检装置(1000)的其它部件的信息指示组织已经在活检装置(1000)中变得堵塞,可视指示器(1506)可以提供可视警报,所述警报与当组织样本成功到达组织样本保持器(1300)时所提供的警报不同。类似地,在一个或多个组织传感器(1502)可操作以感测被获取的组织样本的品质(诸如长度、质量、颜色等)的情况下,此类品质可以由通过可视指示器(1506)提供的不同可视提示表示。来自可视指示器(1506)的可视指示可以在众多方面不同,包括但不限于颜色、图形、图案(pattern)、节奏等。可视指示器(1506)还可以提供在活检装置(1000)操作期间由组织传感器(1502)检测的组织样本的数目计数。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知可视指示器(1506)可以被使用/提供的其它合适的方式。替代地,可视指示器(1506)在需要时可以简单地被省略。
还应该理解,除了或代替经由可听指示器(1504)和/或可视指示器(1506)向用户提供反馈外,处理模块(1500)可以至少部分基于来自组织传感器(1502)的信息影响活检装置(1000)的操作。例如,在处理模块(1500)可操作以影响切割器致动机构的操作的情况下,处理模块(1500)可以被构造以提供切割器的自动重复致动,直到令人满意的组织样本由组织传感器(1502)检测到。另外或在替代方案中,处理模块(1500)可以被构造以控制真空度,诸如当在第一切割循环之后组织传感器(1502)未能检测到充足组织样本时,通过加强真空以用于第二切割循环。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知处理模块(1500)可以至少部分基于来自组织传感器(1502)的信息影响活检装置(1000)的操作的其它方式。
图17展示另一种示例性活检装置(2000),其包括主体(2010)、从主体(2010)向远端延伸的针头(2110)和与主体(2010)连结的组织样本保持器(2300)。活检装置(2000)可操作以通过针头(2110)中形成的侧孔(2114)获取组织样本,并且将那些组织样本放置在组织样本保持器(2300)中。仅举例来说,活检装置(2000)可以根据上文描述的活检装置(10,1000)的任何变化形式来构造和可操作。替代地,活检装置(2000)可以根据本文中引用的任何参考文献的教示中的至少一些(包括来自本文中引用的不同参考文献的教示的组合)来构造和可操作。替代地,活检装置(2000)可以具有任何其它合适的构造和可操作性。
本实例的活检装置(2000)包括处理模块(2500)、组织传感器(2502)和发射器(2504)。组织传感器(2502)和发射器(2504)与处理模块(2500)连通。处理模块(2500)可以包括印刷电路板、一个或多个微处理器和/或如鉴于本文中的教示本领域的一般技术人员将显而易知的各种其它类型的部件。组织传感器(2502)被展示为与组织样本保持器(2300)相邻地定位,但应该理解,组织传感器(2502)可以被定位在任何其它合适的位置处。仅举例来说,组织传感器(2502)可以位于组织样本保持器(2300)内、组织样本被连通通过以到达组织样本保持器(2300)等的腔之中或之邻。还应该理解,活检装置(1000)可以具有多于一个组织传感器(2502)。组织传感器(2502)可以呈多种形式,包括但不限于上文关于组织传感器(1502)所讨论的任何形式。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知组织传感器(2502)可以呈现的其它合适的形式。关于上文描述的组织传感器(1502),组织传感器(2502)还可以被构造以感测获取的组织样本的品质,诸如长度、质量、颜色等。
本实例的发射器(2504)可操作以提供与远程单元(3000)的无线连通。这一实例的远程单元(3000)包括处理模块(3500)、接收器(3502)、可听指示器(3504)和可视指示器(3506)。接收器(3502)、可听指示器(3502)和可视指示器(3506)都与处理模块(3500)连通。处理模块(3500)可以包括印刷电路板、一个或多个微处理器和/或如鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知的各种其它类型的部件。接收器(3502)可操作以从发射器(2504)接收无线连通,包括但不必限于来自组织传感器(2502)的信息。发射器(2504)和接收器(3502)可以使用任何无线连通的合适的模式,包括但不限于使用任何合适的协议(例如,Bluetooth、Zigbee等)的RF连通。还应该理解,发射器(2504)和接收器(3502)可以提供双向连通,以使得发射器(2504)和接收器(3502)各自能够充当收发器。此外,应该理解,除了或代替无线地连通,活检装置(2000)和远程单元(3000)可以经由一个或多个线来连通。
本实例的可听指示器(3504)包括可操作以发射用户可听的声音的扬声器或其它声音发射装置。处理模块(3500)被程序化以基于由组织传感器(2502)获取的信息驱动可听指示器(3504)。例如,处理模块(3500)可以按如上文关于可听指示器(1504)所论述的任何合适的方式驱动可听指示器(3504)。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知可听指示器(3504)可以被使用/提供的其它合适的方式。替代地,可听指示器(3504)在需要时可以简单地被省略。
本实例的可视指示器(3506)包括LED。替代地,可视指示器(3506)可以包括多个LED、图形显示器和/或可操作以向用户提供某种形式的可视指示的任何其它合适的部件/零件(或其组合)。处理模块(3500)被程序化以基于由组织传感器(2502)获取的信息驱动可视指示器(3506),这类似于如上文所述的可视指示器(3504)被驱动的方式。在一些型式中,可视指示器(3506)提供可视指示以指示组织何时被成功地输送和/或组织何时未被成功地输送。类似地,因为在先前的尝试期间组织未成功地输送,可视指示器(3506)可以向用户提供用户需要继续尝试获取样本活检的指示。
可视指示器(3506)可以如何被提供的一个仅为说明性的实例展示在图18中,其展示了示例性用户接口(4000)。本实例的用户接口(4000)包括切割器位置指示器(4002)、组织腔室占据指示器(4004)和真空度指示器(4008)。切割器位置指示器(4002)展示相对于针头(2110)的侧孔(2114)的切割器的位置。组织腔室占据指示器(4004)展示多腔室组织样本保持器(2300)中的哪些腔室被组织样本占据。具体来说,指示器(4004)包括组织样本保持器(2300)的每个组织样本腔室的分离表示(discrete representations)(4006)。在一些型式中,当组织样本保持器(2300)的腔室接收组织样本时,那个腔室的表示(4006)照明、改变颜色或以其它方式可视地指示由组织样本的占据。另外或在替代方案中,指示器(4004)可以在每次组织样本保持器(2300)的腔室接收组织样本时,使所有表示(4006)共同地旋转。此类旋转可以模拟组织样本保持器(2300)内歧管或其它部件(例如,成功地使腔室相对于切割器转位的部分)的旋转。例如,指示器(4004)可以在每次组织样本保持器(2300)的腔室接收组织样本时,使所有表示(4006)共同地旋转以保持下一相邻空腔室的表示(4006)位于最上旋转的位置(例如,12点钟位置)处。指示器(4004)因此可以在每次组织样本保持器(2300)的腔室接收组织样本时,与组织样本保持器(2300)中的腔室的实际移动同步地,使所有表示(4006)共同地顺时针或逆时针旋转,一次一个腔室表示(4006)。
另外或在替代方案中,指示器(4004)可以照明一个或多个空腔室表示(4006)。例如,指示器(4004)可以在每次组织样本保持器(2300)的腔室接收组织样本时,照明下一相邻空腔室的表示(4006),由此指示由照明表示(4006)表示的腔室是“活性”腔室(即,由照明表示(4006)表示的腔室是相对于切割器被转位用于下一组织样本的接收的腔室)。作为另一个仅为说明性的实例,活检装置(2000)的一些型式可以包括样本查看模式,由此每次组织样本被获取时,组织样本保持器(2300)的部件旋转以向用户呈现最近被占据的组织样本腔室。例如,最近被占据的组织样本腔室可以被旋转到9点钟旋转位置或3点钟旋转位置,以促进从活检装置(2000)的侧面查看。最近被占据的组织样本腔室的此类定位可以是临时的,以使得在向用户呈现最近被占据的组织样本腔室一段预定时间期间(例如,一秒或两秒等)之后,组织样本保持器(2300)的部件再次旋转以使相邻空腔室相对于切割器转位。此类样本查看模式和相关操作的实例公开在美国公开第2008/0214955号中。在使用此类模式的型式下,指示器(4004)可以通过与组织样本保持器(2300)中的实际腔室的旋转移动同步地,使表示(4006)共同地旋转,来追踪腔室的此类移动。
通过指示器(4004)提供的指示可以至少部分基于来自组织传感器(2502)的信息。另外或在替代方案中,此类指示可以至少部分基于其它信息,包括但不限于来自追踪切割器、组织样本保持器(2300)的可旋转壳体或活检装置(2000)的一些其它部件的运动的传感器的信息。因此应该理解,用户接口(4000)可以与几乎任何活检装置一起使用,包括缺乏组织传感器(2502)的活检装置,诸如本文中描述的任何活检装置和/或本文中引用的、包括多腔室组织样本保持器的公开内容的任何参考文献中描述的任何活检装置。
鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知可视指示器(3506)可以被使用/提供的其它合适的方式。替代地,可视指示器(3506)在需要时可以简单地被省略。
在一些型式中,远程单元(3000)是被特定构造以基于来自组织传感器(3502)的信息向用户提供声音和/或图像反馈的专用装置。在一些其它型式中,远程单元(3000)还被构造以执行基于来自组织传感器(3502)的信息并非必要的其它功能。例如,远程单元(3000)可以在超声成像***中包括显示屏幕。在一些此类型式中,用户可能能够继续在超声下观看活检部位的实时图像,同时用活检装置(3000)获取活检部位处的组织样本,并且可能能够通过超声成像***从一个或两个指示器接(3504,3506)收指示而不需要将目光从超声成像***的显示屏幕移开。作为另一个仅为说明性的实例,远程单元(3000)可以被提供为安装在、坐落在、被固定到或以其它方式定位在接近超声成像***的显示屏幕的舱或箱,以再次准许用户通过舱或箱从一个或两个指示器接(3504,3506)接收指示而不需要将目光从超声成像***的显示屏幕移开。作为另一个实例,远程单元(3000)可以被集成到真空控制模块,诸如如美国公开第2008/0214955号中所述的真空控制模块中。鉴于本文中的教示,本领域的一般技术人员将显而易知远程单元(3000)可以被提供的其它合适的方式。
应该认识到,据说以引用的方式被并入本文中的任何专利、公布或其它公开材料(整体或部分地)仅在所并入的材料与现有定义、声明或次公开中阐述的其它公开材料不冲突的程度上并入本文中。因此并且在必要程度上,如本文中明确阐述的公开内容取代以引用的方式被并入本文中的任何冲突的材料。据说以引用的方式被并入本文中、但与现有定义、声明或本文中阐述的其它公开材料冲突的任何材料或其部分将仅在不在所并入的材料与现有公开材料之间引起冲突的程度上并入。
本发明的实施方案应用于常规内窥镜和开放式手术器械以及机器人辅助的手术中。
本文中公开的装置的实施方案可以被设计以在单一使用之后被丢弃,或其可以被设计以使用多次。在任一或两种情况下,实施方案可以在至少一次使用之后被修复以供再使用。修复可以包括以下步骤的任何组合:拆卸装置、然后清洁或替换特定件和随后重新组装。具体来说,装置的实施方案可以被拆卸,并且装置的任何数目的特定件或部分可以按任何组合被选择性替换或去除。在清洁和/或替换特定部分后,装置的实施方案可以被重新组装用于在修复设施处或在手术程序之前即刻由手术团队后续使用。本领域的技术人员将认识到,修复装置可以利用多种拆卸、清洁/替换和重新组装技术。此类技术的用途和所得修复装置都属于本申请的范围内。
仅举例来说,本文中描述的实施方案可以在手术之前进行。首先,新的或用过的仪器可以被获得并且在需要时被清洁。仪器然后可以被灭菌。在一种灭菌技术中,仪器被放置在封闭并且密封的容器(诸如塑料或TYVEK袋)中。容器和仪器然后可以被放置在可以穿透容器的辐射场(诸如γ辐射、x射线或高能电子)中。辐射可以杀死仪器上和容器中的细菌。经过灭菌的仪器然后可以被储存在无菌容器中。密封的容器可以保持仪器无菌,直到所述密封的容器在医疗设施中被打开。还可以使用本领域中已知的任何其它技术来对装置灭菌,包括但不限于β或γ辐射、环氧乙烷或蒸气。
在已经展示和描述本发明的各种实施方案后,对本文中描述的方法和***的其它改编可以由本领域的一般技术人员在不背离本发明的范围的情况下通过适当修改实现。已经提及此类潜在修改中的若干,并且本领域的技术人员将显而易知其它修改。例如,上文论述的实例、实施方案、几何形状、材料、尺寸、比例、步骤等是说明性的并且不是必须的。因此,本发明的范围应该依照必须的权利要求书来考虑,并且应理解为不限于说明书和图中展示和描述的结构和操作的细节。
Claims (20)
1.一种活检***,其包括:
(a)针头;
(b)相对于所述针头可移动以切断组织样本的切割器;
(c)处理模块;
(d)与所述处理模块连通的组织传感器,其中所述组织传感器被构造以感测由所述切割器切断的组织样本;和
(e)与所述处理模块连通的指示器,其中所述处理模块可操作以基于来自所述组织传感器的信息驱动所述指示器。
2.根据权利要求1所述的活检***,其中所述指示器包括可听指示器,其中所述处理模块可操作以基于来自所述组织传感器的信息驱动所述可听指示器以发出可听声音。
3.根据权利要求2所述的活检***,其中所述组织传感器被进一步构造以感测由所述切割器切断的组织样本的一种或多种品质,其中所述处理模块可操作以基于由所述切割器切断的组织样本的所述一种或多种品质中的至少一者改变由所述可听指示器发射的声音。
4.根据权利要求1所述的活检***,其中所述指示器包括可视指示器,其中所述处理模块可操作以基于来自所述组织传感器的信息驱动所述可视指示器以提供可视指示。
5.根据权利要求4所述的活检***,其中所述可视指示器包括至少一个LED。
6.根据权利要求4所述的活检***,其中所述可视指示器包括图形显示器。
7.根据权利要求6所述的活检***,其进一步包括与所述切割器连通的组织样本保持器,其中所述组织样本保持器包括多个被构造以分开地接收由所述切割器获取的组织样本的腔室,其中所述可视指示器包括所述腔室中每一者的可视表示,其中所述处理模块可操作以驱动所述可视指示器以通过所述腔室的所述可视表示来指示哪些腔室被切断的组织样本占据。
8.根据权利要求1所述的活检***,其进一步包括活检仪器,其中所述针头、所述切割器和所述组织传感器被集成到所述活检仪器中,所述***进一步包括与所述活检仪器分开的远程单元,其中所述指示器被集成到所述远程单元中。
9.根据权利要求8所述的活检***,其进一步包括超声成像***,其中所述超声成像***与所述远程单元相连。
10.根据权利要求9所述的活检***,其中所述超声成像***包括显示屏幕,其中所述指示器与所述显示屏幕相邻。
11.根据权利要求1所述的活检***,其进一步包括与所述切割器连通的组织样本保持器,其中所述组织传感器被构造以感测所述组织样本保持器中所接收的组织。
12.根据权利要求11所述的活检***,其中所述组织样本保持器包括被构造以分开地接收由所述切割器获取的组织样本的多个腔室。
13.根据权利要求1所述的活检***,其进一步包括弹簧装载的针头击发组件。
14.一种活检***,其包括:
(a)活检装置,其中所述活检装置包括:
(i)针头,
(ii)相对于所述针头可移动以切断组织样本的切割器,
(iii)第一处理模块,
(iv)与所述第一处理模块连通的组织传感器,其中所述组织传感器被构造以感测由所述切割器切断的组织样本,和
(v)与所述第一处理模块连通的发射器;和
(b)与所述活检装置分开的远程单元,其中所述远程单元包括:
(i)第二处理模块,其中所述第二处理模块与所述第一处理模块连通,
(ii)与所述第二处理模块连通的接收器,其中所述发射器被构造以与所述接收器无线地连通以将所述第一处理模块与所述第二处理模块连通地连结,和
(iii)与所述第二处理模块连通的指示器,其中所述第二处理模块可操作以基于来自所述组织传感器的信息驱动所述指示器。
15.根据权利要求14所述的活检装置,其中所述组织传感器包括选自由超声传感器、电容传感器、激光传感器、光学传感器和多普勒传感器组成的组。
16.根据权利要求14所述的活检装置,其中所述针头具有封闭的远端和侧孔,其中所述切割器被可滑动地安置在所述针头中,其中所述切割器可操作以切断通过所述侧孔突出的组织。
17.一种活检***,其包括:
(a)针头;
(b)相对于所述针头可移动以切断组织样本的切割器;
(c)与所述切割器连通的组织样本保持器,其中所述组织样本保持器包括被构造以分开地接收通过所述切割器获取的组织样本的多个腔室;
(d)处理模块;和
(e)与所述处理模块连通的图形用户接口,其中所述图形用户接口显示了包括所述腔室中每一者的可视表示的指示器,其中所述处理模块可操作以驱动所述指示器以通过所述腔室的所述可视表示来指示哪些腔室被切断的组织样本占据。
18.根据权利要求17所述的活检***,其进一步包括活检仪器和可操作以感测与所述组织样本保持器连通的组织样本的组织传感器,其中所述针头、所述切割器和所述组织传感器被集成到所述活检仪器中,所述***进一步包括与所述活检仪器分开的远程单元,其中所述图形用户接口被集成到所述远程单元中,其中所述处理模块可操作以基于来自所述组织传感器的信息驱动所述指示器以通过所述腔室的所述可视表示来指示哪些腔室被切断的组织样本占据。
19.根据权利要求17所述的活检***,其中所述处理模块可操作以通过响应于某一腔室中组织样本的接收而旋转所述指示器,由此将相邻空腔室的所述可视表示定位在预定位置处,来指示相应腔室的占据。
20.根据权利要求17所述的活检***,其中所述处理模块可操作以通过照明与所述占据的腔室相邻的空腔室的所述可视表示来指示腔室的占据。
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