ES2308407T3 - Dispositivo de biopsia para la toma de muestras de nucleo con accionador acoplado costo compatible con la rmn. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de biopsia (10, 10a) que comprende: un tubo de perforación (90) que tiene una abertura (64) próxima a un extremo distal de ésta para recibir el tejido prolapsado; un tubo cortador (55) longitudinalmente trasladable dentro del tubo de perforación (90); un montaje de accionamiento (107) del cortador operativamente configurado para trasladar distalmente el tubo cortador (55) a una velocidad de traslación en relación fija con una velocidad de rotación del tubo cortador (55) a través de la abertura (64) seccionando el tejido prolapsado recibido; y un motor rotatorio no ferroso (70, 70a) acoplado a una entrada del montaje de accionamiento (107) del cortador.

Description

Dispositivo de biopsia para la toma de muestras de núcleo de accionador acoplado corto compatible con la RMN.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general al campo de los dispositivos de biopsia, y más concretamente a los dispositivos de biopsia que incorporan un cortador para seccionar tejido.

Antecedentes de la invención

El diagnóstico y tratamiento de pacientes con tumores cancerosos, anomalías premalignas, y otros desórdenes ha sido durante mucho tiempo un área de intensa investigación. Los procedimientos no traumáticos para examinar tejido incluyen: la palpación, la radiografía por rayos X, la resonancia magnética nuclear (RMN), la tomografía computerizada (CT), y la ecografía. Cuando un médico sospecha que un tejido puede contener células cancerosas, puede llevarse a cabo una biopsia utilizando bien un procedimiento abierto o un procedimiento percutáneo. En un procedimiento abierto, se utiliza un bisturí para practicar una amplia incisión para conseguir una visualización de acceso directo a la masa de tejido de interés. La entera masa (biopsia por escisión) o una parte de la masa (biopsia por incisión) puede entonces ser extirpada. En los procedimientos de biopsia percutáneos un instrumento con forma de aguja es insertado a través de una pequeña incisión para acceder a la masa de tejido de interés y obtener una muestra de tejido para su posterior examen y análisis.

La toma de muestras por aspiración y de núcleo con accionador son dos procedimientos percutáneos para la recuperación de tejido del interior del cuerpo. En un procedimiento de aspiración, el tejido es fragmentado en trozos y arrastrado a través de una aguja fina dentro de un medio fluido. El procedimiento de aspiración es menos traumático que la mayoría de otras técnicas de toma de muestras, sin embargo, tiene una aplicación limitada dado que la estructura del tejido escindido por aspiración queda destruido, dejando solo para al análisis células individuales. En la biopsia de núcleo con accionador, se recupera un núcleo o fragmento de tejido de forma que se preserva tanto la célula individual como la estructura tisular para su examen histológico. El tipo de biopsia empleado depende de diversos factores sin que un único procedimiento sea ideal para todos los casos.

Un instrumento de biopsia comercializado en la actualidad con la marca MAMMOTOME^{TM} se encuentra disponible en Ethicon Endo-Surgery, Inc. para su uso en la obtención de muestras de biopsia de mama como, por ejemplo, se describe en la Solicitud de Patente estadounidense No. 2003/0199753, publicada el 23 de Octubre de 2003 de Hibner et al., que se incorpora en la presente por referencia en su totalidad. El instrumento de biopsia MAMMOTOME^{TM} está adaptado para obtener múltiples muestras de tejido de una paciente solo con una inserción percutánea de un elemento de perforación o perforador dentro de la mama de una paciente. Un facultativo utiliza el instrumento de biopsia MAMMOTOME^{TM} para capturar "activamente" (utilizando un vacío) tejido antes de seccionarlo del tejido circundante. El tejido es arrastrado hacia el interior de un orificio lateral situado en el extremo distal del perforador mediante un sistema de vacío accionado a distancia. Una vez que el tejido está en el orificio lateral, se hace rotar y avanzar un cortador a través de una luz del perforador situado más allá del orificio lateral. Cuando el cortador avanza más allá de la abertura del orificio lateral secciona el tejido existente en el orificio seccionándolo del tejido circundante. Cuando el cortador se retrae tracciona el tejido con él y deposita la muestra de tejido fuera del cuerpo del paciente.

Esta versión del instrumento de biopsia de núcleo con accionador para la toma de muestras MAMMOTOME^{TM} es ventajosamente compatible con su uso en un sistema de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). En particular, se evitan los materiales ferrosos del instrumento de manera que el fuerte campo magnético del sistema de la RMN no atrae el instrumento. Así mismo, los materiales y el conjunto de circuitos se escogen para evitar determinados artefactos existentes en la imagen por RMN para no interferir con los campos de RF emanados del tejido que se está examinando. En particular, una consola de control que está situada a distancia del instrumento proporciona la aplicación de vacío, el control a motor del cortador, y la interfaz gráfica de usuario. Así, un eje de accionamiento flexible acopla los movimientos rotatorios para la traslación y rotación del cortador.

Aunque dicho instrumento proporciona muchas ventajas en los procedimientos diagnósticos y terapéuticos clínicos en un sistema con la RMN, hay aplicaciones clínicas en las que es deseable contar con un instrumento de toma de muestras de núcleo con accionador compatible con la RMN que no esté unido, por medio de un eje de accionamiento flexible a una consola de control. El eje de accionamiento, aunque flexible, sigue imponiendo unos condicionamientos debido a su radio de flexión limitado. Así mismo, el eje de accionamiento tiene una cantidad de torsión inherente en razón de su longitud que crea un retardo mecánico que puede incidir negativamente en el control de bucle cerrado, especialmente si se pretende utilizarse un eje de accionamiento más largo.

Otra propuesta conocida en general para llevar a cabo una toma de muestras de biopsia de núcleo con accionador se describe en la Patente estadounidense No. 6,758,824 en la que se utiliza una presión neumática para hacer girar un motor hidráulico rotatorio para la rotación del cortador y un accionador hidráulico en vaivén para la traslación del cortador. Aunque el empleo de una fuente de aire comprimido a distancia conectada mediante unos conductos neumáticos flexibles se considera por algunos como cómoda y económica, los sistemas de biopsia de núcleo con accionador de accionamiento por aire comprimido generalmente conocidos presentan efectivamente algunos inconvenientes.

El documento US 6,273,862 divulga un dispositivo de biopsia de sujeción a mano que tiene un cortador alargado que se desliza distalmente pasando por un orificio de un perforador para seccionar el tejido arrastrado hasta el interior del orificio.

Un problema inherente con los motores de accionamiento neumático es el lento tiempo de respuesta y la incapacidad para mantener una velocidad del eje de salida deseada bajo condiciones de carga. Este fenómeno se asocia con la compresibilidad del gas que acciona el sistema. En el caso de un dispositivo de biopsia que contiene un cortador hueco que rota y se traslada, si se encuentra tejido denso, la velocidad rotatoria del cortador accionado por aire comprimido puede ralentizarse lo que se traduce en unas muestras de tejido carentes de homogeneidad y si el cortador se traslada por medio de un mecanismo de pistón - cilindro accionado reumáticamente, la velocidad de traslación del cortador puede o puede no cambiar debido a la densidad del tejido. Por consiguiente, la relación descoordinada entre la velocidad de rotación y la velocidad de traslación del cortador, junto con la consustancial deficiente respuesta del cortador accionado por aire comprimido, a menudo se traduce en variaciones del peso de la muestra de tejido al tomar muestras de tejido heterogéneas. Se considera que los pesos de las muestras de tejido son mayores y más homogéneos cuando el número de rotaciones del cortador a través de la abertura excede un número mínimo de rotaciones.

En consecuencia, existe una necesidad apreciable de un dispositivo de biopsia de núcleo con accionador que sea capaz de ser utilizado en proximidad a una máquina de MRN así como en otras modalidades de representación por imagen y al mismo tiempo evite los inconvenientes de estar conectado mediante ejes de accionamiento mecánicos relativamente largos así como condicionados a tamaños de muestra carentes de homogeneidad producidos por los sistemas habitualmente conocidos de toma de muestras de núcleo con accionador alimentados por aire comprimido.

Sumario de la invención

La presente invención da respuesta a estos y otros problemas de la técnica anterior proporcionando un sistema de biopsia de toma de muestras de núcleo con accionador que es compatible con su empleo en proximidad a un sistema de Resonancia Magnética Nuclear (RMN) pero que no requiere un eje de accionamiento mecánico rotatorio. En su lugar, un conducto de alimentación de energía flexible energiza un motor no ferroso rotatorio acoplado a una pieza manual de biopsia.

La presente invención proporciona un dispositivo de biopsia de acuerdo con las reivindicaciones. En un aspecto congruente con los aspectos de la invención un dispositivo de biopsia incluye un motor de accionamiento hidráulico rotatorio que está acoplado a una fuente neumática presurizada. El motor de accionamiento a su vez acciona un montaje de accionamiento de cortador que hace rotar un cortador cilíndrico distal situado en una luz del cortador en una relación fija respecto de su traslación longitudinal. Se entiende que las rotaciones del cortador a través de la abertura son proporcionales a la velocidad rotacional del cortador e inversamente relacionadas con la velocidad de traslación. Por consiguiente, la relación descoordinada entre la velocidad de rotación del cortador y la velocidad de traslación junto con la consustancial deficiente respuesta del cortador accionado por aire comprimido puede traducirse en variaciones en el peso de la muestra de tejido al tomar muestras de tejido heterogéneas debido a variaciones en las rotaciones del cortador a través de la abertura. Sin embargo, el montaje de accionamiento del cortador descrito más adelante mantiene de manera ventajosa una relación fija entre la velocidad de rotación y la velocidad de traslación del cortador a cualquier velocidad en base a las relaciones de engranaje fijas entre el eje de accionamiento de rotación y el eje de accionamiento de traslación. Por ejemplo, cuando la velocidad de rotación del cortador decrece, la velocidad de traslación del cortador decrece también, dando como resultado el mismo número de rotaciones del cortador a través de la abertura. Así mismo, cuando la rotación del cortador se incrementa, la velocidad de traslación del cortador se incrementa también, dando como resultado el mismo número de rotaciones del cortador a través de la abertura. Por consiguiente, se elimina la falta de homogeneidad del número de rotaciones del cortador a través de la abertura asociada con un cortador accionado por aire comprimido porque el montaje de accionamiento del cortador descrito más adelante mantiene de forma inherente el número de rotaciones del cortador a través de la abertura con independencia de la densidad del tejido con el que se tropiece.

En otro aspecto de la invención, el montaje de accionamiento del cortador de relación fija es energizado por un motor de accionamiento piezoeléctrico que es ventajosamente disponible con su uso en proximidad a un sistema de RMN.

Estos y otros objetos y ventajas de la presente invención se pondrán de manifiesto mediante los dibujos que se acompañan y su descripción.

Breve descripción de los dibujos

Aunque la memoria descriptiva concluya con unas reivindicaciones que indican específicamente y reivindican de manera inequívoca la presente invención, se considera que la invención se comprenderá mejor con referencia a la descripción subsecuente, tomada en combinación con los dibujos que se acompañan en los cuales:

La Figura 1 es una vista isométrica parcial y esquemática parcial de un sistema de biopsia de núcleo con accionador que incluye una pieza manual con un cortador de carrera corta que es ventajosamente accionado por aire comprimido;

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la Figura 2 es una vista isométrica parcial y esquemática parcial de un sistema de biopsia de toma de muestras de núcleo con accionador que incluye una pieza manual con un cortador de carrera corta que es ventajosamente accionado por elementos piezoeléctricos;

la Figura 3 es una vista isométrica de un montaje de sonda de la pieza manual de la Fig. 1 con una funda retirada;

la Figura 4 es una vista isométrica en sección transversal del ensamblaje de sonda de la Fig. 3 tomada a lo largo de la línea 4-4 con un cortador y un montaje de carro situado en posición proximal;

la Figura 5 es una vista isométrica en sección transversal del montaje de sonda de la Fig. 3 tomado a lo largo de la línea 4-4 con el cortador y el montaje de carro situados entre las posiciones proximal y distal;

la Figura 6 es una vista isométrica en sección transversal del montaje de sonda de la Fig. 3 tomado a lo largo de la línea 4-4 con el montaje de cortador y carro situados en posición terminal distal;

la Figura 7 es una vista isométrica en despiece ordenado del montaje de sonda de la Fig. 3; y

la Figura 8 es una vista isométrica en despiece ordenado de un montaje de accionamiento accionado de entrada única y salida doble para la funda de las Figs. 1 y 2 vista en dirección proximal.

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Descripción detallada de la invención Dispositivo Neumático de Biopsia

En la Fig. 1, un sistema de biopsia neumático 10 de toma de muestras de núcleo con accionador incluye una pieza manual 30 que puede ser mantenida cómodamente con una sola mano, y que puede ser manipulada con una sola mano. La pieza manual 30 puede incluir un montaje de sonda 32 y una funda 34 que está conectada y que puede separarse. El montaje de sonda 32 puede estar operativamente conectado a una fuente de vacío 36, por ejemplo mediante un primer tubo lateral 38 y un segundo tubo axial 40. Los primero y segundo tubos 38, 40 pueden estar hechos de un material flexible, transparente o translúcido, como por ejemplo un tubo de silicio, un tubo de PVC o un tubo de poliuretano. La utilización de un material transparente posibilita la visualización de la materia que fluya a través de los tubos 38, 40.

El primer tubo 38 puede incluir un conector 42 en Y para su conexión a múltiples fuentes de fluido. Un primer extremo proximal del conector 42 en Y puede extenderse hasta una primera válvula rotatoria 44 controlada por solenoide situada en un módulo de control 46, mientras el segundo extremo proximal del conector 42 en Y puede extenderse hasta una segunda válvula 48 controlada por solenoide situada en el módulo de control 46. La primera válvula rotatoria 44 controlada por solenoide situada en el módulo de control 46 puede ser accionada para conectar, ya sea con la fuente de vacío 36 o con una fuente de aire comprimido 50, con el tubo lateral 38. Dentro de la presente memoria descriptiva se entiende que aire comprimido significa aire a presión al nivel de o por encima de la presión atmosférica. En una configuración, cuando la válvula 44 es activada, el vacío es suministrado al tubo 38 desde una fuente de vacío 36, y cuando la válvula 44 no está activada, el aire a presión procedente de la fuente de aire comprimido 50 es suministrado a través del tubo 38. El solenoide asociado con la válvula 44 puede ser controlado por un microprocesador 52 situado en el módulo de control 46, como se indica mediante la línea de puntos 54. El microprocesador 52 puede emplearse para ajustar de forma automática la posición de la válvula 44 en base a la posición de un cortador 55 (como se muestra en la Fig. 7) soportado de manera amovible dentro del montaje de sonda 32. la segunda válvula rotatoria 38 controlada por solenoide situada en el módulo de control 46 puede ser empleada ya sea para conectar con un suministro de solución salina 56 (como por ejemplo una bolsa de suministro de solución salina o, como una alternativa, un depósito a presión de solución salina) con un tubo 58 o para cerrar herméticamente el extremo proximal del tubo 58. Por ejemplo, la válvula rotatoria 48 puede ser activada por el microprocesador 52 para suministrar la solución salina cuando es accionado uno de los conmutadores 60 situados en la pieza manual 30. Cuando la válvula rotatoria 48 es activada, la primera válvula rotatoria 44 puede ser desactivada de forma automática (por ejemplo por el microprocesador 42 para impedir la interacción del vacío y de la solución salina dentro del tubo lateral 38. Una llave de cierre 61 puede estar incluida en el tubo de vacío lateral 38 para permitir una inyección con jeringa de solución salina directamente dentro del tubo 38, si se desea. Por ejemplo, puede emplearse una inyección con jeringa para incrementar la presión salina dentro del tubo para desalojar cualquier coágulo que pudiera presentarse, como por ejemplo coágulos de tejido en las vías de paso de fluido.

En una versión, el tubo de vacío axial 40 puede ser empleado para comunicar un vacío desde la fuente 36 hasta el montaje de sonda 32 a través de un montaje 62 de almacenamiento de tejido. El tubo axial 40 puede suministrar vacío a través del cortador 55 situado dentro del montaje de sonda 32 para ayudar al prolapso de tejido hasta una abertura lateral 64 antes del corte. Después de que se produce el corte, el vacío existente en el tubo axial 40 puede ser empleado para ayudar a arrastrar una muestra de tejido seccionada desde el montaje de sonda 32 y hasta el interior del montaje 62 de almacenaje de tejido. La funda 34 puede incluir un cable de control 66 para conectar de manera operativa la pieza manual 30 para controlar el módulo 46.

Un motor de accionamiento de aire comprimido 70 ventajosamente sustituye a un cable de accionamiento rotatorio utilizado en sistemas en general conocidos de toma de muestras de núcleo con accionador compatibles con la MRN. El motor de accionamiento de aire comprimido 70 estaría situado en posición proximal a la pieza manual 30. EL motor de accionamiento de aire comprimido 70 tiene dos tuberías de aire comprimido 68 y 69. Cuando es aplicado un gas comprimido a una de las dos tuberías 68, 69, el eje de salida (no mostrado) del motor de accionamiento de aire comprimido 70 rota en una dirección determinada. Cuando el gas comprimido es aplicado a la otra tubería 69, 68, el eje de salida del motor de accionamiento de aire comprimido 70 rota en la dirección opuesta. En cada caso, la tubería de entrada de aire comprimido 68, 69 que no lleva el gas comprimido es la tubería de ventilación o de escape del gas comprimido. La conmutación entre APAGADO/Entrada 1 ENCENDIDO y Entrada 2 Ventilación/Entrada 1 Ventilación y Entrada 2 ENCENDIDO puede llevarse a cabo por el microprocesador 52 que controla una válvula de conmutación neumática 72 que recibe el aire comprimido de una fuente 73 y selectivamente conmuta el aire comprimido hasta las tuberías de entrada de aire comprimido 68, 69. El gas comprimido hace rotar el eje de salida del motor de accionamiento de aire comprimido 70 por medio de un montaje de palas de rotor (no mostrado). El eje de salida del motor de accionamiento de aire comprimido 70 a continuación acciona el eje de entrada de un montaje de accionamiento del cortador (no mostrado en la Fig. 1).

Un ejemplo de un motor de accionamiento de aire comprimido 70 es disponible en Pro-Dex Micro Motors Inc. Modelo MMR-0700.

Unos conmutadores 10 están montados sobre una placa superior 74 de la funda para posibilitar que un operador utilice la pieza manual 30 con una sola mano. La operación con una sola mano posibilita que la otra mano del operador quede libre para, por ejemplo, manejar un dispositivo ecográfico. Los conmutadores 60 pueden incluir un conmutador oscilante 76 de dos posiciones para activar manualmente el movimiento del cortador 55 (por ejemplo el movimiento hacia delante del conmutador oscilante 76 desplaza el cortador 55 en la dirección hacia delante (distal) para la toma de muestras de tejido y el movimiento hacia atrás del conmutador oscilante 76 activa el cortador 55 en la dirección inversa (proximal). Como una alternativa, el cortador 55 podría ser accionado automáticamente por el módulo de control 46. Un conmutador adicional 78 puede estar dispuesto sobre la funda 34 para permitir que el operador active a voluntad el flujo de solución salina hasta el tubo lateral 38 (por ejemplo, el conmutador 78 puede estar configurado para accionar la válvula 48 para suministrar el flujo salino al tubo 38 cuando el conmutador 78 es oprimido por el usuario).

Como una configuración alternativa, debe destacarse que el montaje de accionamiento del motor de accionamiento del aire comprimido descrito en la presente memoria podría hacer rotar y trasladar un cortador alojado en unos dispositivos de biopsia donde el cortador traslade la entera longitud de la aguja para extraer el tejido del paciente.

Sistema de biopsia de toma de muestras de núcleo accionado por motor piezoeléctrico

En la Fig. 2, un sistema de biopsia accionado piezoeléctricamente 10a es similar al anteriormente descrito para la Fig. 1 pero incluye algunos cambios. En particular, un motor piezoeléctrico 70a ventajosamente sustituye completa o parcialmente un cable conocido en términos generales de accionamiento rotatorio mecánico. El motor de accionamiento piezoeléctrico 70a puede ser situado en posición inmediatamente proximal al montaje de accionamiento del cortador (no mostrado) en la Fig. 2. El motor de accionamiento piezoeléctrico 70a es accionado por una circuitería 77 de accionamiento por motor, la cual es energizada mediante una fuente de energía 72, por medio de un cable eléctrico 79. Debe apreciarse que el movimiento de un material de cristal piezoeléctrico hace rotar un rotor fijado al eje de salida (no mostrado) del motor de accionamiento piezoléctrico 70a. El eje de salida del motor de accionamiento piezoeléctrico 70a a continuación acciona el eje de entrada del montaje de accionamiento del cortador. Un ejemplo de un motor de accionamiento piezoeléctrico 70a se encuentra disponible en Shinsei Corporation de modelo de motor de accionamiento USR 10-E3N y disponible en el modelo USR 10-E3N de Shinsei Corporation en el modelo de accionamiento electrónico D6060.

Un aspecto de diseño de los motores piezoeléctricos actuales es la baja densidad de potencia de los motores. Esto se traduce en unos motores piezoeléctircos con un volumen relativamente grande en comparación con los motores de cc convencionales a una potencia nominal determinada. En el caso de que el motor de accionamiento piezoeléctrico 70a sea demasiado grande para ser fijado al eje de entrada del montaje de accionamiento 107 del cortador (Fig. 3), la salida del motor de accionamiento piezoeléctrico 70a puede accionar un cable de accionamiento rotatorio 81. Esto permitiría que el motor de accionamiento piezoeléctrico 70a estuviera colocado a una cierta distancia de la funda para reducir la masa de la funda. Como una configuración adicional alternativa, un motor piezoeléctrico podría hacer rotar el montaje del cortador y un segundo motor piezoeléctrico podría trasladar el montaje del cortador. Los motores piezoeléctricos son particularmente apropiados para aplicaciones de RMN en base a las propiedades del material. Debe destacarse que el montaje de accionamiento con motor piezoeléctrico descrito en la presente memoria podría hacer rotar y trasladar un cortador situado dentro de los dispositivos de biopsia en los que el cortador se traslade a lo largo de la entera extensión de la aguja para extraer el tejido del paciente.

Montaje de accionamiento de carrera corta del cortador

A continuación se describirán los componentes de la pieza manual 30 omitiéndose el motor de accionamiento neumático 70 de la Fig. 1 o el motor de accionamiento piezoeléctrico alternativo 70a de la Fig. 2. La Fig. 3 muestra un montaje de sonda 32 desconectado de la funda 34. El montaje de sonda 32 incluye una placa superior 80 y una placa inferior 82, cada una de las cuales puede ser moldeada por inyección a partir de un material plástico biocompatible, como por ejemplo policarbonato. Tras el montaje final del montaje de sonda 32, las placas superior e inferior 80, 82 pueden unirse entre sí a lo largo de un borde de unión 84 mediante cualquiera de los procedimientos sobradamente conocidos para la unión de piezas de plástico, incluyendo, sin que ello suponga limitación, la soldadura ultrasónica, los broches de presión, el ajuste de interferencia, y la unión por adhesivo.

Las Figs. 4 a 7 ilustran el montaje de sonda 32 con mayor detalle. La Fig. 4 muestra un montaje de cortador y un carro 86 retraído en dirección proximal. La Fig. 5 muestra el montaje cortador y el carro 86 parcialmente adelantados. La Fig. 6 muestra el montaje de cortador y el carro 86 distalmente adelantados. Con particular referencia a la Fig. 7, el montaje de sonda 32 puede incluir una aguja de biopsia (sonda) 88 situada en un extremo distal de una empuñadura 89 del montaje de sonda 32 para su inserción a través de la piel de un paciente para obtener una muestra de tejido. La aguja 88 comprende una cánula metálica alargada 90, la cual puede incluir una luz superior 92 del cortador para recibir el cortador 55 y una luz inferior 94 para proporcionar una vía de paso de aire comprimido y de fluido. El cortador 55 puede estar dispuesto dentro de la cánula 90, y puede estar coaxialmente dispuesto dentro de la luz 92 del cortador.

La cánula 90 puede tener cualquier forma en sección transversal apropiada, incluyendo una sección transversal de forma circular u oval. Adyacente y en dirección proximal respecto del extremo distal de la cánula 90 se encuentra el orificio lateral (abertura lateral) 64 de recepción de tejido para la recepción del tejido del paciente que debe ser seccionado. La punta aguda de la aguja 88 puede estar constituida por una pieza terminal separada 96 fijada al extremo distal de la cánula 90. La punta aguda de la pieza terminal 96 puede utilizarse para perforar la piel del paciente, de forma que el orificio lateral de recepción de tejido pueda ser situado dentro de la masa de tejido del que se va a tomar una muestra. La pieza terminal 96 puede tener una punta de forma aplanada, de dos caras, tal y como se muestra, u otras múltiples formas para penetrar el tejido blando del paciente.

El extremo proximal de la aguja 88 puede estar fijada a un manguito de unión 98 que tiene un calibre longitudinal 100 que lo atraviesa, y una abertura transversal 102 que se conforma en una porción central ensanchada del calibre 100. El extremo distal del tubo lateral 38 puede ser insertado para acoplarse firmemente en la abertura transversal 102 del manguito de unión 98. Esta fijación posibilita la comunicación de fluidos (gas o líquido) entre la luz de vacío inferior 94 y el tubo lateral 38.

El cortador 55, que puede ser un cortador tubular alargado, puede estar dispuesto al menos parcialmente dentro de la luz 92 del cortador y puede ser soportado para su rotación y traslación dentro de la luz 92 del cortador. El cortador 55 puede ser soportado dentro de la luz de vacío 94 para poder trasladarse tanto en la dirección distal como proximal. El cortador 55 puede tener un extremo distal puntiagudo 106 para cortar el tejido recibido dentro de la luz superior 92 del cortador a través del orificio lateral 64 de recepción de tejido. El cortador 55 puede estar hecha de cualquier material apropiado, incluyendo, sin que ello suponga limitación, un material metálico, un polímero, un material cerámico o una combinación de materiales. El cortador 55 puede ser trasladado dentro de la luz al del cortador mediante un montaje de accionamiento apropiado 107 del cortador de forma que el extremo distal 106 se desplace desde una posición proximal del orificio 64 del lado del tejido (ilustrado en la Figura 4) hasta una posición distal del orificio 64 del lado del tejido (ilustrado en la Figura 6), con el fin de cortar el tejido recibido dentro de la luz 92 del cortador a través del orificio 64 del lado del tejido. En una forma de realización alternativa, puede emplearse un cortador exterior (no mostrado), deslizándose coaxialmente el cortador exterior con una aguja canular interior, y la aguja interior puede incluir un orificio lateral de recepción de tejido.

El manguito de unión 98 es soportado entre las placas superior e inferior 80, 82 de la sonda para asegurar el adecuado alineamiento entre el cortador 55 y el manguito de unión 98. El cortador 55 puede ser un tubo hueco, con una luz 108 para las muestras que se extienda axialmente a lo largo de la longitud del cortador 55. El extremo proximal del cortador 55 puede extenderse a lo largo de un calibre axial de un engranaje 110 del cortador. El engranaje 110 del cortador puede ser metálico o polimérico e incluye una pluralidad de dientes de engranaje 112 del cortador. El engranaje 110 del cortador puede ser accionado por un eje de accionamiento rotatorio 114 que tenga una pluralidad de dientes de engranaje de accionamiento 116 diseñados para engranar con dos dientes de engranaje 112 del cortador. Los dientes de engranaje de accionamiento 116 pueden extenderse a lo largo de la extensión del eje de accionamiento 114 para engranar con los dientes de engranaje 112 del cortador cuando el cortador 55 se traslade desde una posición proximal máxima hasta una posición distal máxima, tal y como se ilustra en las Figs. 4 a 6. Los dientes de engranaje de accionamiento 116 pueden estar continuamente engranados con los dientes de engranaje 112 del cortador para hacer rotar el cortador 55 siempre que el eje de accionamiento 114 sea accionado rotatoriamente. El eje de accionamiento 114 hace hacer rotar el cortador 55 cuando el cortador avanza distalmente a lo largo del orificio de recepción de tejido 64 para cortar el tejido. El eje de accionamiento 114 puede ser moldeado por inyección a partir de un material plástico rígido técnicamente diseñado, como por ejemplo un material polimérico de cristal líquido o, como una alternativa, podría ser fabricado a partir de un material metálico o no metálico. El eje de accionamiento 114 incluye un primer extremo axial 120 que se extiende distalmente desde el eje 114. El extremo axial 120 es soportado para que rote dentro de la placa inferior 82 de la sonda, por ejemplo mediante una característica de superficie de soporte 122 moldeada sobre el interior de las placas 80, 82 de la sonda. De modo similar, un segundo extremo axial 124 se extiende en dirección proximal desde el eje de accionamiento rotatorio 114 y es soportado en una segunda característica de superficie de soporte 126, la cual puede también ser moldeada sobre el interior de la placa inferior 82 de la sonda. Una junta tórica y un cojinete (no mostrados) pueden estar dispuestos en cada extremo axial 120, 124 para proporcionar un soporte rotatorio y una amortiguación a los ruidos audibles del eje 114 cuando el eje de accionamiento rotatorio 114 esté montado dentro de la placa inferior 82 de la sonda.

Como se muestra en las Figs. 4 a 6, un carro de accionamiento 134 está dispuesto dentro del montaje de sonda 32 para sujetar el engranaje 110 del cortador, y conducir el engranaje del cortador y el cortador fijado 55 durante la traslación tanto en la dirección distal como proximal. El carro de accionamiento 134 puede ser moldeado a partir de un polímero rígido y tiene un calibre de forma cilíndrica 136 que se extiende axialmente por su interior. Un par de extensiones en gancho 140 con forma de J se extienden desde un lado del carro de accionamiento 134. Las extensiones en gancho 140 soportan rotatoriamente el cortador 55 a ambos lados del engranaje 110 del cortador para proporcionar la traslación proximal y distal del carro de accionamiento 134. Las extensiones de gancho 140 alinean el cortador 55 y con el engranaje 110 del cortador en la orientación adecuada para que los dientes de engranaje 112 del cortador engranen con los dientes de engranaje de accionamiento 116.

El carro de accionamiento 134 es soportado sobre un eje de traslación 142. El eje 142 es soportado genéricamente en paralelo con el cortador 55 y el eje de accionamiento rotatorio 114. La rotación del eje de traslación 142 determina la traslación del carro de accionamiento 134 (y con ella del engranaje 110 del cortador y del cortador 55) mediante el empleo de un accionamiento tipo tornillo de avance. El eje 142 incluye una característica de rosca de tornillo de avance, como por ejemplo la rosca de tornillo de avance 144, situada sobre su superficie exterior. La rosca de tornillo 144 se extiende por el interior del calibre 136 situado dentro del carro de accionamiento 134. La rosca de tornillo 144 encaja con una característica de superficie roscada helicoidal interna (no mostrada) dispuesta sobre la superficie interior del calibre 136. De acuerdo con ello, cuando el eje 142 es rotado, el carro de accionamiento 134 se traslada a lo largo de la característica roscada 144 del eje 142. El engranaje 110 del cortador y el cortador 55 se trasladan con el carro de accionamiento 134. La inversión de la dirección de rotación del eje 142 invierte la dirección de traslación del carro de accionamiento 134 y del cortador 55. El eje de traslación 142 puede ser moldeado por inyección a partir de un plástico de diseño técnico como por ejemplo un material polimérico de cristal líquido o, como una alternativa, podría ser fabricado a partir de un material metálico o no metálico. El eje de traslación 142 con la característica de rosca de tornillo de avance 144 puede ser moldeado, maquinado, o de cualquier otra forma conformado. Así mismo, el carro de accionamiento 134 puede ser moldeado o maquinado para incluir una rosca helicoidal interna dentro del calibre 136. La rotación del eje 142 acciona el carro y el engranaje 110 del cortador y el cortador 55 en las direcciones distal y proximal, dependiendo de la dirección de rotación del eje 142, para que el cortador 55 se traslade por el interior del montaje de sonda 32. El engranaje 110 del cortador está rígidamente fijado al cortador 55 de forma que el cortador se traslada en la misma dirección y con la misma velocidad que el carro de accionamiento 134.

En una versión, en los extremos distal y proximal de la rosca de tornillo de avance 144, la rosca helicoidal se interrumpe bruscamente de forma que la anchura del paso efectivo de la rosca es cero. En estas posiciones distal máxima y proximal máxima de la rosca 144, la traslación del carro de accionamiento 134 ya no es positivamente accionada por el eje 142 con independencia de la rotación continuada del eje 142, en cuanto el carro efectivamente se sale de la rosca 144. Unos miembros presionantes, como por ejemplo unos muelles helicoidales de compresión 150a y 150b (Fig. 7), están situados sobre el eje 142 en posición adyacente a los extremos distal y proximal del tornillo roscado 144. Los muelles 150a - b presionan el carro 134 haciéndolo retroceder hasta encajar con el tornillo roscado de avance 144 cuando el carro se sale de la rosca 144. Aunque el eje 142 continúa rotando en la misma dirección, el hilo de rosca de la anchura de paso cero en combinación con los muelles 150a a b provocan que el carro de accionamiento 134 y, por consiguiente, el cortador 55 continúe su marcha "con rueda libre", en el extremo del eje. En el extremo proximal de la porción roscada del eje 142, el carro de accionamiento 134 engrana con el muelle 150a. En el extremo distal de la porción roscada del eje 142, el carro de accionamiento 134 engrana con el muelle 150b. Cuando el carro de accionamiento 134 se suelta de la rosca de tornillo 144, el muelle 150a o 150b engrana con el carro de accionamiento 134 y hace retroceder presionándolo el carro de accionamiento 134 hasta engranar con la rosca de tornillo 144 del eje 142, punto en el cual la rotación continuada del eje 142 de nuevo provoca que el carro de accionamiento 134 se salga de la rosca de tornillo 144. De acuerdo con ello, en tanto se mantenga la rotación del eje 142 en la misma dirección, el carro de accionamiento 134 (y el cortador 55) continuará su marcha "con rueda libre", trasladándose el extremo distal del cortador 55 hasta una distancia corta en dirección proximal y distal cuando el carro es alternativamente presionado sobre la rosca 144 por el muelle 150a o 150b y a continuación se sale del tornillo roscado 144 por la rotación del eje 142. Cuando el cortador está en la posición más distal mostrada en la Fig. 6, con el extremo distal 106 del cortador 55 situado en posición distal respecto del orificio lateral 64 del tejido, el muelle 150b encajará con el carro de accionamiento 134 y repetidamente forzará el retroceso del carro de accionamiento 134 hasta su encaje con el tornillo roscado 144 cuando el carro de accionamiento 134 se salga del tornillo roscado 144. De acuerdo con ello, después de que el cortador 55 es avanzado de forma que el extremo distal 106 del cortador 55 se traslade en dirección distal más allá del orificio 64 del lado del tejido para cortar tejido, hasta la posición mostrada en la Fig. 6, la rotación continuada del eje 142 determinará que el extremo distal 106 oscile adelante y atrás trasladándose en una corta distancia en dirección proximal y distal, hasta que la dirección de rotación del eje 142 se invierta (de forma que se retraiga el cortador 55 hasta la posición mostrada en la Fig. 4). Con el cortador 55 en su posición más distal mostrada en la Fig. 6, el ligero desplazamiento del carro de accionamiento 134 para encajar con el tornillo roscado 144 quedando desengranado del tornillo roscado 144 debido a la fuerza presionante del muelle 150b, provoca que el extremo distal 106 del cortador 55 se desplace repetidamente en vaivén en una corta distancia dentro de la cánula 90, distancia que puede ser igual al paso de los hilos de rosca 144, y distancia que es más corta que la distancia a la que se desplaza el cortador al cruzar el orificio 64 del lado del tejido. Este desplazamiento en vaivén del cortador 55 puede provocar que se cubra o se descubra alternativamente al menos una vía de paso de fluido dispuesta en dirección distal respecto del orificio 64 del lado del tejido, de acuerdo con lo descrito más adelante.

Los extremos de la anchura del paso cero de la rosca del tornillo de avance 144 proporcionan un tope definido para la traslación axial del cortador 55, eliminando con ello la necesidad de ralentizar el carro de accionamiento 134 (esto es, el cortador 55) a medida que se aproxima a los extremos distal y proximal de la rosca. Este tope definido reduce la exactitud de colocación requerida del carro de accionamiento 134 con respecto al eje 142, dando como resultado la reducción de la calibración del tiempo en el inicio de un procedimiento. La marcha con rueda libre del carro de accionamiento 134 en las posiciones distal y proximal máximas del eje de traslación 142 elimina la necesidad de hacer rotar el eje 142 un número preciso de giros durante un procedimiento. Por el contrario, el eje de traslación 142 solo necesita trasladarse al menos un número mínimo de giros para asegurar que el carro de accionamiento 134 se haya trasladado sobre la entera extensión de la rosca del tornillo 144 y hasta el interior de la rosca de anchura cero. Asi mismo, la marcha con rueda libre del carro de accionamiento 134 elimina la necesidad de poner a cero el dispositivo, posibilitando que el montaje de sonda 32 sea insertado dentro del tejido del paciente sin ser primero fijado a la funda 34. Después de que el montaje de sonda 32 es insertado, la funda 34 es fijada y puede comenzar la toma de muestras.

Como se muestra en la Fig. 7, puede disponerse un tubo trasero no rotatorio 152, tubo 152 que puede extenderse desde el extremo proximal del cortador 55 hasta la posición justo proximal respecto del engranaje 110 del cortador. El tubo trasero 152 puede ser hueco y puede tener sustancialmente el mismo diámetro interior que el cortador 55, y puede estar hecho del mismo material que el cortador 55. Una junta de estanqueidad 154 puede estar situada entre el cortador 55 y el tubo trasero 152 para posibilitar que el cortador 55 gire con respecto al tubo trasero 152 proporcionando al tiempo un cierre hermético neumático entre el tubo trasero 152 y el cortador 55. Una luz trasera 156 puede extenderse a lo largo de la extensión del tubo 152 y puede estar alineada con la luz 108 de las muestras situada en el cortador 55. La luz trasera 156 trasporta las muestras de tejido escindidas a través de la luz 108 de las muestras a lo largo del montaje de sonda 32 hasta el montaje de almacenamiento de tejido 62. La luz 108 de las muestras y la luz trasera 156 están axialmente alineadas para proporcionar una vía de paso continua con una línea genéricamente recta, no obstruida, entre el orificio de recepción de tejido 64 y el montaje de almacenamiento de tejido 62 para el transporte de las muestras de tejido. Las superficies interiores del cortador 55 y del tubo 152 pueden estar revestidas con un material hidrolubricante para ayudar al trasnsporte proximal de las muestras de tejido escindidas.

Una extensión lateral 158 puede ser soportada lateralmente y extenderse en dirección distal desde el tubo trasero 152 para fijar el tubo 152 al carro de accionamiento 134. La extensión 158 conecta el tubo 152 al carro de accionamiento 134 para que el tubo 152 se traslade con el cortador 55, y mantenga las luces 108, 156 en una continua comunicación estanca a los fluidos a lo largo del ciclo de corte.

Montaje de Caja de Engranajes con una Entrada Única y Dos Salidas

En la Fig. 8, el eje de accionamiento rotatorio 104 y el eje de traslación 142 son accionados mediante una sola entrada de accionamiento 180 por medio de una única entrada rotatoria 55 (también mostrada en la Fig. 1) por medio de un montaje 182 de caja de engranajes de la funda. La entrada de accionamiento única 180 es accionada a su vez por o bien el motor de accionamiento neumático 70 (Fig. 1) o por el motor piezoeléctrico 70a (Fig. 2). La entrada de accionamiento rotatoria 180 se fija a un acoplamiento de entrada 352 de un cable de accionamiento para proporcionar el accionamiento rotatorio a la funda 34. Un eje de accionamiento 354 que sale del acoplamiento de entrada 352 se extiende hasta una carcasa proximal 356. Dentro de la carcasa proximal 356 está montado un engranaje de entrada 360 sobre el eje de accionamiento de entrada 354 entre un separador 362 y un cojinete 389 para engranar los engranajes correspondientes situados sobre el eje de accionamiento de traslación 364 y un eje de accionamiento de rotación 366. La interacción del engranaje de entrada 360 con el engranaje 370 del eje de traslación y con el engranaje 372 del eje de rotación transmite el accionamiento rotacional hasta los ejes de accionamiento de traslación y rotación 364, 366. Los ejes de accionamiento de traslación y rotación 364, 366 se extienden desde la carcasa proximal 356 a través de un par de calibres situados en una carcasa central 374. Los engranajes de traslación y rotación 370, 372 están separados entre las carcasas proximal y central mediante unos cojinetes 376.

En posición distal respecto a la carcasa central 374, la funda 34 incluye un codificador rotatorio 380 para suministrar una señal de retroalimentación al módulo de control 46 respecto de la rotación de los ejes de accionamiento. El codificador 380 puede estar montado en uno u otro de los ejes de accionamiento de traslación o rotación. La funda 34 incluye también una caja de engranajes planetaria opcional 382 sobre el eje de accionamiento de traslación 364. La caja de engranajes 382 proporciona una reducción de engranajes entre el eje de accionamiento rotatorio 114 y el eje de traslación 142 para producir velocidades diferentes para la traslación del carro de accionamiento 134 y la rotación del cortador 55. En posición distal respecto de la caja de engranajes 382 y el codificador 380, el montaje de accionamiento 350 incluye una carcasa 384. La carcasa 384 incluye unas conexiones para el acoplamiento del eje de traslación 142 con el eje de entrada de accionamiento de traslación 386, y del eje de accionamiento rotacional 114 con el eje de entrada de accionamiento rotatorio 388. Cada uno de los ejes de entrada 386, 388 tiene un extremo distal conformado para encajar funcionalmente con las ranuras practicadas sobre los correspondientes ejes de accionamiento 114, 142, del montaje de sonda 32. En particular, el eje de entrada de accionamiento de traslación 386 está conformado para encajar con una ranura del eje de traslación 142 (mostrada en la Fig. 7), y un eje de entrada de movimiento rotatorio 388 está conformado para encajar con una ranura de un eje de accionamiento rotatorio 114. Como una alternativa, los ejes de entrada de accionamiento pueden tener superficies de contacto moldeadas y no las ranuras y puntas coincidentes tal como se muestra en las Figs. 7 y 8 para reducir la longitud de acoplamiento entre los ejes. Los ejes de accionamiento rotatorio y de traslación 386, 388 se extienden en dirección distal desde la carcasa 384 para su engranaje con los ejes de traslación y accionamiento 114, 142 cuando el montaje de sonda 32 y la funda 34 están conectados.

Aunque se han mostrado y descrito en la presente memoria determinadas versiones ilustrativas de la invención, debe resultar obvio para los expertos en la materia que dichas formas de realización se ofrecen únicamente a modo de ejemplo. Los expertos en la materia podrán imaginar numerosas variantes, cambios y sustituciones sin apartarse del espíritu y alcance de las reivindicaciones adjuntas. Así mismo, cada elemento descrito en relación con la invención puede, como una alternativa, describirse como un medio para ejecutar la función del elemento.

Por ejemplo, aunque ventajosamente se describe una consola de control de microprocesador 46, debe apreciarse que puede emplearse una propuesta de control alternativa. Por ejemplo, un complejo de conmutadores situados en una pieza manual puede activar las válvulas neumáticas para provocar la rotación y traslación. Por ejemplo, una única tubería de entrada de aire comprimido hasta a pieza manual puede ser manualmente conmutada en la pieza manual hasta un motor rotatorio para conseguir uno de estos estados: Desactivado, Dextrorso, y Sinistrorso.

Para otro ejemplo, un sistema de biopsia de toma de muestras de núcleo con accionador, tal como se describe en la Patente estadounidense No. 6,273,862 que lleva a cabo una carrera de corte larga para tomar muestras y retraerlas mediante la sonda, puede también ventajosamente beneficiarse de una fuente de energía compatible con la RMN (por ejemplo, por aire comprimido, piezoeléctrica), de acuerdo con lo descrito en la presente memoria.

Para un ejemplo adicional, aunque la asistencia por vacío se describe ventajosamente en la presente memoria para asistir en funciones tales como el prolapso de tejido y la recuperación de las muestras a lo largo de la sonda, debe apreciarse que determinadas aplicaciones congruentes con la presente invención se beneficiarían de los dispositivos de biopsia accionados por aire comprimido o piezoeléctricamente.

Para un ejemplo adicional más, aunque una versión descrita en la presente memoria ilustra la inclusión de aire comprimido para accionar un montaje de accionamiento de cortador, debe apreciarse que puede utilizarse un fluido no comprimible en aplicaciones congruentes con la presente invención.

Para un ejemplo adicional más, aunque una versión descrita en la presente memoria ilustra la aplicación de aire comprimido para accionar un montaje de accionamiento de cortador, debe apreciarse que puede utilizarse un vacío para accionar el motor neumático para entonces accionar el montaje de accionamiento de cortador, en aplicaciones congruentes con aspectos de la presente invención.

Claims (9)

1. Un dispositivo de biopsia (10, 10a) que comprende:

un tubo de perforación (90) que tiene una abertura (64) próxima a un extremo distal de ésta para recibir el tejido prolapsado;

un tubo cortador (55) longitudinalmente trasladable dentro del tubo de perforación (90);

un montaje de accionamiento (107) del cortador operativamente configurado para trasladar distalmente el tubo cortador (55) a una velocidad de traslación en relación fija con una velocidad de rotación del tubo cortador (55) a través de la abertura (64) seccionando el tejido prolapsado recibido; y

un motor rotatorio no ferroso (70, 70a) acoplado a una entrada del montaje de accionamiento (107) del cortador.

2. El dispositivo de biopsia de la reivindicación 1, en el que el motor rotatorio no ferroso comprende un motor rotatorio hidráulico.

3. El dispositivo de biopsia de la reivindicación 2, en el que el motor rotatorio hidráulico comprende un motor rotatorio neumático (70).

4. El dispositivo de biopsia de la reivindicación 1, que comprende también un montaje de asistencia por vacío en comunicación selectiva con el tubo cortador (55) para efectuar el prolapso de tejido.

5. El dispositivo de biopsia de la reivindicación 4, que comprende también una luz de vacío (94) que comunica entre un extremo distal del tubo cortador (55) y el montaje de asistencia por vacío.

6. El dispositivo de biopsia de la reivindicación 1, en el que el motor rotatorio no ferroso comprende un motor rotatorio piezoeléctrico (70a).

7. El dispositivo de biopsia de la reivindicación 6, que comprende también un eje de accionamiento flexible (81) que acopla el motor rotatorio piezoeléctrico (70a) al montaje de accionamiento (107) del cortador.

8. El dispositivo de biopsia de la reivindicación 1, en el que el montaje de accionamiento (107) de cortador comprende también un montaje de caja de engranajes (182) con una entrada única y dos salidas conectado entre un eje de traslación (142) y un eje de accionamiento de rotación (114).

9. El dispositivo de biopsia de la reivindicación 8, en el que el montaje de accionamiento (107) del cortador comprende también un carro de traslación (134) acoplado entre el eje de traslación (142) y el tubo cortador (55) y un carro de rotación (134) acoplado entre el eje de accionamiento de rotación (114) y el tubo cortador (55).