JP4364364B2 - 軟質組織採取用の外科手術装置 - Google Patents

Description

本特許出願は１９９７年４月２日に出願した同時継続米国特許出願第０８／８２５，８９９号および１９９８年６月３０日に出願した同時継続米国特許出願第０９／１０７，８４５号に関連する。さらに、本特許出願は同時米国特許出願第号および同時係属米国特許出願第 号に関連する。
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般に組織サンプリング用の装置に関し、特に、皮下生検材料の採取および患部の除去のための改良された生検プローブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
癌腫瘍、前悪性状態および他の疾患を伴う患者の診断および治療についてこれまで長く調査研究が行なわれてきた。組織を検査するための非侵襲性の方法として、触診、Ｘ線、ＭＲＩ、ＣＴおよび超音波画像処理がある。医者が組織中に癌細胞が含まれていると疑う場合には、切開または経皮的手法のいずれかにおいて生検を行なうことができる。切開手法の場合は、医者はメスを使用して組織に大きな切開部を形成して関与組織部分の直接的観察および接近を行なえるようにすることによって、組織全体（切除生検（excisional biopsy））または組織の一部分（切開生検（incisional biopsy））の除去を可能にする。一方、経皮的手法の場合は、針状の器具を極めて小さな切開部分の中に挿通して、関与の組織部分に接近したり検査および分析のための組織サンプルを採取する。切開手法に比べて経皮的手法には、患者の回復時間が短い、痛みが少ない、手術時間が短い、低コストである、患者の解剖学的構造の損傷を少なくする等の相当に差のある利点があると考えられる。さらに、この経皮的手法とＸ線および超音波等の画像処理装置とを組み合わせることによって信頼性の高い診断および治療処理が行なわれるようになった。
【０００３】
一般に、体内から組織の一部分を経皮的に採取するには、吸引による方法とコアサンプリングによる方法の２種類がある。細い針を通しての組織吸引は、流体媒体中において吸引できるように組織を十分に小さく細分する必要がある。この方法は他の既知の技法に比して侵襲性が低いが、液体中の細胞ついての検査（細胞学的診断（cytology））ができるだけで、細胞およびその構造についての検査（病理学的診断（pathology））はできない。一方、コアサンプリングによる生検の場合は、凍結またはパラフィン切片によって組織のコア（塊）または一部を組織学的診断用に採取する。
【０００４】
採用する生検の種類は主に患者の種々のファクターにより決まり、全ての場合に共通し得る理想的な単一の手法は存在しない。しかしながら、コア生検は多くの状態に有用であり、医者によって広く使用されている。
【０００５】
画像処理装置との組合せ使用のために、数多くの生検装置が構成され市販されてきた。このような生検装置の一例がC. R. Bard社により販売されるBIOPTY銃であり、米国特許第４，６９９，１５４号および同第４，９４４，３０８号ならびに米国再発行特許登録番号第３４，０５６号に記載されている。このBIOPTY銃はコアサンプリング生検装置であって、同装置においては、生検針がスプリング付勢されている。しかしながら、このBIOPTY銃を使用する場合は、胸部または器官に穴を開ける必要があり、サンプル採取のたびに装置を挿入しなければならない。別のコア生検装置として、Travenol Laboratoriesにより製造されるTRUECUT針がある。このTRUECUT針は組織の単一コアを採取するものであって、組織を受容するための横向きのノッチ部を有する尖った要素と周囲組織からコアサンプルを切り取るための外側の鋭利な摺動カニューレを備えている。
【０００６】
身体から生検サンプルを採取するための吸引生検装置は米国特許第５，４９２，１３０号、同第５，５２６，８２１号、同第５，４２９，１３８号および同第５，０２７，８２７号に記載されている。
【０００７】
このような装置に伴うオペレータの誤操作を解消して各サンプルの組織を再採取する必要なく多数の組織サンプリングを可能にするために、商標名をＭＡＭＭＯＴＯＭＥとして現在販売されている生検装置が開発された。この発明の実施形態が米国特許第５，５２６，８２２号に記載されている。このＭＡＭＭＯＴＯＭＥ装置は画像案内式で経皮、コア用の胸部生検装置の様式である。この装置は真空補助式で組織サンプルを採取するための工程の幾つかが自動化されている。医者はこの装置を用いて体内から組織を切断する前に「積極的に（actively）」（真空を用いて）その組織を確保できる。この装置は硬さの異なる組織のサンプリングが可能である。このＭＡＭＭＯＴＯＭＥ生検装置においては、カッターがこの装置内に取りつけたモータ駆動装置により回転し、医者は当該装置の外側にあるノブによりこのカッターを前後に手動で移動する。それゆえ、医者はフィードバックされる触覚によりブレードが有効に組織を切断しているか、噛み合いや目的物からのずれのような問題があるかを知ることができる。これによって、医者はブレードを組織中で移動する速度を調節したり、ブレードを停止したり、あるいは、ブレードを組織から後退させたりすることができる。さらに、この装置は生検針を身体から取り外すことなくその長手軸の周りの多数の位置における複数のサンプルを採集する目的で使用できる。これらの特徴によって、大きな患部のほとんどをサンプリングして小さな患部を完全に除去することができる。さらに、このＭＡＭＭＯＴＯＭＥ装置においては、真空チャンバーが側部に取り付けられていて、細長い中空の穴あけ器に流体を介して連通している。この真空チャンバーにより供給される真空によって、中空の穴あけ器の側方の受容ポート内に組織が吸引される。
【０００８】
胸部生検の場合、上記の装置は、一般に、患部と思われる部分の位置決めをするためのＸ線または超音波画像処理との組み合わせで使用するが、磁気共鳴画像処理のような別の画像処理手段もまた利用できる。使用時には、例えば、Ｘ線定位テーブルを備えるＭＡＭＭＯＴＯＭＥ生検装置は可動の機械的取付アームに取り付けられていて、患者はこのテーブル上にうつ伏せに寝て患者の胸部が定位テーブルにおける開口部材の中に案内される。その後、胸部のＸ線画像が異なる角度から数枚撮られて、この胸部から除去すべきカルシウム沈着部(calcificaitons)または患部等の位置を決定する。次に、取付アームを手動で再位置決めして、生検装置を胸部に適正に整合する。その後、この取付アームを操作して生検装置の穴あけ器を胸部の中に当該穴あけ器の先端部が採取すべき組織の近くに到達するまで押し出す。次いで、付加的なＸ線画像を撮って、穴あけ器の先端部のポートが所望の組織部分を採取するための適正な位置にあるかを確認する。その後、この生検装置を用いて組織の１種以上のコアサンプルを採取する。さらに、付加的なＸ線画像を撮って患部と思われる組織の除去を確認する。なお、この生検装置および取付アームを処理中に再位置決めして、穴あけ器の先端部を新しい場所に移してさらに多くの組織サンプルを採取する必要がある場合もある。上記の簡単な説明により明らかなように、所望組織を採取するために生検装置を適正に位置決めするのに多くの時間のかかる工程が必要である。加えて、取付アームの移動の自由度によって胸部の特定部分への接近が邪魔されやすい。さらに、定位テーブルの寸法およびこれに付随する設備によってシステムの小型化が困難になっている。また、例えば、この処理を行なうための準備の整った部屋が１室のみの場合は、多数の患者に別々の病室において処理を受けるべく準備させることは不可能である。この場合に、小形のシステムであれば、医者は処理を行なうために各部屋に移動することが可能であり、これによって、病因における一定の限られた時間内により多くの患者を治療することができる。
【０００９】
また、生検装置は患者がうつ伏せに寝るのではなくて直立状態になるような別の種類のＸ線画像処理システムと共に使用される場合もある。しかしながら、上述のＸ線定位「スナップショット（snapshots）」による位置決め、確認および再確認のための多数の工程はこの直立方式においても必要である。
【００１０】
また、上記のＭＡＭＭＯＴＯＭＥ装置は超音波画像処理装置のようなリアルタイム式手持式画像処理装置と共に使用することも可能である。この手持式超音波画像処理装置を伴うＭＡＭＭＯＴＯＭＥ装置のような生検装置を使用する場合は、医者は関与の組織のリアルタイムの画像処理による利点を得ることができる。一般に超音波画像処理装置は穴あけ器によって穴あけされている組織に向けられる。しかしながら、この生検装置および画像処理装置の両方の位置決めおよび操作を容易にするためには、生検装置を当該生検装置の重量を支持するように構成された機械的な連結アームに取り付けるのが通常必要である。加えて、ＭＡＭＭＯＴＯＭＥ装置のカッターの軸方向の移動が手動であるためには、この生検装置を強固に支持して医者がカッターの先端部を移動することなくこのカッターを操作できるようにする必要がある。あるいは、補助者によってこの生検装置の制御を補助してもらうことが必要な場合もある。それゆえ、スイッチに触れることによって作動できるモータ駆動装置を使用することにより装置のカッターが移動できるような手持式コアサンプリング生検装置を構成することが有利であると考えられる。さらに、ＭＡＭＭＯＴＯＭＥ生検装置自体に電気的および真空の制御装置の一部分が存在しないので、この生検装置を強固に支持するか、医者はこれらの制御装置を作動する補助者を有する必要がある。それゆえ、生検装置の電気的および真空の制御装置が生検装置または例えば付属の発電機のいずれかの比較的近い位置に配置されているとさらに好都合であると考えられる。また、カッターの軸方向の移動を自動化すれば、医者がカッターブレードを手動で移動することにより得られる感触のフィードバックがある程度排除されることになる。それゆえ、カッターの軸方向の移動を自動的に計測して制御する方法を提供することが有利であり、これによって、例えば、ポートが遮蔽されている場合のカッターの進行を阻止できるようになると考えられる。
【００１１】
近年において、身体からの組織の摘出のための手持式のモータ化した装置を開示する幾つかの特許が付与されている。これらの装置の多くは関節鏡検査手術のためのものであり、病理学的分析のために組織の生検コアサンプルを採取するためのものではない。これらのモータは切断／削りの端部作用部（end effectors）を回転駆動するためのもので、この端部作用部を組織内に進入させるためのものではない。このような関節鏡用の手持式でモータ化した装置の例は米国特許第４，９９５，８７７号、同第４，７０５，０３８号、同第５，１９２，２９２号、同第５，１１２，２９９号、同第５，４３７，６３０号、同第５，６９０，６６０号および同第５，３２０，６３５号を含む。
【００１２】
１９９０年７月１０日にTerwilliger他に付与された米国特許第４，９４０，０６１号において、組織に進入してこれを切断するための手段を駆動するバッテリー駆動式モータを内蔵するコアサンプリング用の手持式生検装置が記載されている。このモータはカッターを軸方向に駆動してこれを組織内に進入させるので、スプリング駆動式の装置の機械的な停止に伴う雑音や振動を排除できる。このことは患者と医者の両方に対して相当に気持ちを和らげる。しかしながら、この装置は組織部分を採取するための真空供給源を備えていない。すなわち、Burbank他の‘８２２号特許および‘３３３号特許に記載されるように、真空によって穴あけ器の先端ポートにおける完全な組織部分の補足が大幅に容易になる。各サンプルにおいてより多くの組織を捕捉することは必要なサンプルの数を減少するが、病気の組織を得る可能性が増大する。しかしながら、米国特許第４，９４０，０６１号におけるTerwilligerの装置には、生検処理において存在する多量の流体の漏れやこぼれを最小にするための対処がみられない。
【００１３】
医者は一部の患者にはＸ線画像処理システムを使用して、他の患者には超音波画像処理装置を使用することを望む場合がある。このような状況において、これら両方の画像処理システムに適合できる生検装置を使用することが望ましい。このような装置は状況に応じて、手持式装置として、あるいは、Ｘ線定位テーブルのアームに取り付けた装置として使用できることになる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
それゆえ、現行の装置に比してより多様性があって「患者に優しい（patient friendly）」生検装置を提供することが望ましい。この装置はＸ線定位テーブルに取り付けることなく使用する場合に適合する必要がある。すなわち、この装置は医者が超音波画像処理装置等のＸ線画像処理装置以外の画像処理装置と組合せて生検処理を行なうことを選択できるようにするために、軽量で、操作が容易で、手持式である必要がある。さらに、この装置は部屋から部屋への移送が容易であって、数人の患者をその外科処理に同時に準備させることが可能で、それゆえに、一定の限られた時間により多くの患者を治療することが可能であるために、外科手術処理の全体のコストが減少できることが望ましい。加えて、処理の全体の時間を減少するためにより少ない工程で生検を行なうことが望ましい。これらのことはＸ線定位テーブルを設定し動作させることの必要性を省くことによって達成できる。これらのファクターの組合せによって、この外科手術処理を現行のものに比してさらに広い有用性を有するようにできる。
【００１５】
また、患者の胸壁に対して平行に保持できる手持式生検装置を提供することによって、この胸壁に近い患部と思われる組織のサンプルを容易に採取できることが望ましい。さらに、医者が採取する所望の組織に向けて手持式装置の進入する先端部を容易に操作できることが望ましい。また、医者がこの装置の進入する先端部による組織の探索時に感触を得ることによって生検処理している組織の病気の状態に関する情報を得ることが望ましい。加えて、この生検装置が、処理中における雑音や振動する機械的な動作を有さないこと、および、Ｘ線定位テーブルのような大きな機械の使用を必要としないことによって、「患者に優しい（patient friendly）」ことが望ましい。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｘ線定位システムに取り付けた場合にのみ使用できる生検器具の使用に伴う従来の問題点を解消するものである。好ましい実施形態において、本発明は手持式生検装置であり、この装置は超音波画像処理装置のような別の手持式画像処理装置との組合せで使用できる。この生検装置は外科患者から少なくとも１個の軟質組織サンプルを採集するためのものである。この生検装置は患者に対して前後方向に装置の手動による移動によって独立して操作可能なハンドピースを備えている。さらに、この生検装置はハンドピースの先端部から延出する細長い穴あけ器(piercer)を有している。この穴あけ器は、その中に延在する穴あけ器内孔部と、組織に進入するための鋭利な先端部とを有しており、ハンドピースを手動により患者に向けて独立に移動する時にこの鋭利な先端部が組織に進入するようになっている。この穴あけ器は鋭利な先端部の基端側に配置されるポートを有しており、上記のハンドピースを手動によりさらに独立して操作してポートを組織の近くに配置すると、当該ポートが組織の一部を受容する。穴あけ器内孔部はこのポートと流体を介して連通する。
【００１７】
本発明はさらに、内孔部を有する細長いカッターを備えている。このカッターは穴あけ器と同軸に配置されていて、穴あけ器に対して摺動可能である。このカッターはその先端部にカッターブレードを備えており、このカッターブレードは、カッターをポートよりも先端側に摺動した時に、穴あけ器のポートの中に入り込んだ組織の部分を切断する。この切断した組織の部分が切断刃よりも基端側のカッター内孔部の中に貯留される。
【００１８】
本発明はハンドピースに内蔵されて細長いカッターと動作可能に接続しているカッター回転伝達機構を含む。すなわち、このカッター回転伝達機構が作動すると、カッターはその長手軸の回りに回転する。
【００１９】
本発明はさらにハンドピースに内蔵されて細長いカッターと動作可能に接続しているカッター軸方向伝達機構を含む。すなわち、このカッター軸方向伝達機構が作動すると、カッターは穴あけ器に対して軸方向に摺動する。カッターが軸に沿って先端側に摺動すると、ポート内に入り込んだ組織の部分を切断する。また、カッターが軸に沿って基端側に摺動すると、生検装置から組織の切断した部分を取り出すことができる。
【００２０】
さらに、この生検装置は動力伝達源を備えており、この動力伝達源はカッター回転伝達機構と動作可能に係合してカッターを回転する。好ましい実施形態においては、この動力伝達源はカッター軸方向伝達機構とも動作可能に係合してカッターを長手方向に移動する。すなわち、第１の電気モータが第１の柔軟性を有する回転可能な軸によってカッター回転伝達機構と動作可能に係合している。また、第２の電気モータが第２の柔軟性を有する回転可能な軸によってカッター軸方向伝達機構と動作可能に係合している。上記のハンドピースはさらにホルスタ（holster）を備えている。第１の回転可能な軸および第２の回転可能な軸のそれぞれの先端部がホルスタ内に回転可能に取り付けられて、当該第１の軸および第２の軸がハンドピースの中のカッター回転伝達機構およびカッター軸方向伝達機構とそれぞれ動作可能に係合するようになっている。
【００２１】
本発明の好ましい実施形態においては、管状の組織リムーバがカッターのカッター内孔部の中に配置されている。この組織リムーバは、カッターをその基端側に後退した時に、カッター内孔部の先端部から組織部分をハンドルの組織サンプリング面上に押し出す。この組織リムーバの基端部は第１の真空チューブに接続しており、当該チューブは第１のコネクタを介して流体収集システムに接続している。すなわち、この真空系が作動すると、カッター内孔部の流体の内容物が流体収集システムに移される。さらに、ストレイナ（strainer）が組織リムーバの先端部に設けられていて、組織部分が当該リムーバの中に入り込むのを阻止する。
【００２２】
さらに、好ましい実施形態においては、上記穴あけ器の内孔部の基端部が第２のコネクタを介して接続する第２の真空チューブを介して流体収集システムに接続している。穴あけ器内孔部の流体内容物もまた上記真空系の作動時に流体収集システムに移される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の新規な特徴は特に特許請求の範囲およびその実施態様に記載されるが、本発明のさらに別の目的および利点を含む構成および動作方法は図面に基づく以下の詳細な説明により最良に理解できる。
【００２４】
図１は生検装置の第１の実施形態を示しており、この装置はプローブ組立体４０と、ホルスタ１４０と、流体収集システム２２と、制御ユニット３４２および動力伝達源２４により構成されている。プローブ組立体４０は着脱自在にホルスタ１４０に接続している。これらは一体になってハンドピース２０と称する軽量で人間工学的な形状を有する手動操作可能な部分を構成する。プローブ組立体４０は中空のハンドル４３から先端側に延出する穴あけ器７０を備えている。このプローブ組立体４０は第１の真空チューブ９４および第２の真空チューブ１３６を介して流体収集システム２２と流体を介して連通している。さらに、第１の真空チューブ９４および第２の真空チューブ１３６は第１のコネクタ２７および第２のコネクタ２５を介して流体収集システム２２にそれぞれ着脱自在に接続する。第１のコネクタ２７はオス形部分３２と第１の真空チューブ９４に取り付けられたメス形部分２８を有している。第２のコネクタ２５はメス形部分３０と第２の真空チューブ１３６に取り付けたオス形部分２６を有している。これらのコネクタ部分２６，２８，３０およびコネクタ部分３２はこのように取付けられるので、第１のチューブ９４および第２のチューブ１３６を誤って流体収集システム２２に切り替えて接続することを防止する。ホルスタ１４０は第１の回転可能な軸３４、第２の回転可能な軸３６、および制御コード３８を備えている。第１の回転可能な軸３４および第２の回転可能な軸３６は柔軟性を有しているのが好ましく、これによって、オペレータは片手によってハンドピース２０を容易に操作できる。制御コード３８はハンドピース２０を動力伝達源２４および制御ユニット３４２に操作可能に接続する。
【００２５】
ハンドピース２０は電気機械的アームによるのではなく、オペレータの手によって操作されるので、オペレータはハンドピース２０の先端部を関与の組織部分に向けて大分自由に操作できる。また、外科医は触感のフィードバックによって、相当な程度に、処理している組織の密度や硬さを確認できる。加えて、ハンドピース２０は患者の胸壁にほぼ平行に保持することができて、より近くで組織部分を採取することができるので、電気機械的なアームに取り付けた装置を使用した場合にその胸壁部を採取することができる。図１から分かるように、穴あけ器７０はハンドピース４０の先端部から延出していて、当該ハンドピース４０に対して長手方向にずれている。このずれによって、組織内に穴あけ器７０を挿入することが容易になり、穴あけ器７０の軸は患者の胸壁の面に対してほぼ平行に保てる。この結果、患者の胸壁に近い位置の組織部分を摘出することが可能になる。
【００２６】
当該技術分野における熟練者であれば理解されるだろうが、生検装置を保持するための可動アームを内蔵するＸ線定位テーブルまたは別の種類の画像処理装置の可動アームにハンドピース２０を固定して保持するための取付部材または「ネスト部材（nest）」を備えることができる。このことによって、オペレータはＭＡＭＭＯＴＯＭＥ装置を使用した場合に説明したのと同様の態様で外科手術患者における組織部分に接近するためにハンドピース２０の使用を選択することが可能になる。このような多様性は、例えば、手持式装置が一時的に使用不能となってＸ線定位テーブルの使用が必要になった場合に、オペレータにとって好都合になる。
【００２７】
図２はホルスタ１４０および分離したプローブ組立体４０を示している図である。一対のタブ１４４がホルスタ上側外殻部１４２の各側面から横方向に突出しており、プローブ組立体４０の中空ハンドル４３の左右のアンダーカット状の梁(ledge)１３８および梁１３９の中にそれぞれ挿入される。さらに、複数の凹部６６がハンドル４３に設けられていて、装置におけるオペレータの把持状態を向上している。ホルスタ１４０の下側外殻部１５６におけるチューブスロット１６２が第１の真空チューブ９４および第２の真空チューブ１３６のための空隙部を構成している。第１のスイッチ１４６、第２のスイッチ１４８、および第３のスイッチ１５０はホルスタ１４０の先端部に取り付けられていて、医者は別の手で超音波画像処理装置等を操作しながら他方の手でハンドピース２０を操作できる。これらのスイッチ１４６，１４８およびスイッチ１５０は動力伝達源２４および流体収集システム２２を制御ユニット３４２と共に作動するために備えられている。ホルスタ１４０の先端部に***部１５２が設けられていて、医者がハンドピース２０を把持する場合およびスイッチ１４６，１４８およびスイッチ１５０を操作する場合に補助を行なう。さらに、この***部１５２はハンドピース２０を適正に把持する場合の感触による判断基準を医者に与える。
【００２８】
さらに、図２おいて、プローブ組立体４０は窓５８を備えていて、第１の真空チューブ９４の一部が見えるようになっている。第１の真空チューブ９４および第２の真空チューブ１３６はシリコーンチューブのような柔軟な透明または半透明の材料により形成されている。このことによって、チューブ内に流れる材料を目で見ることが可能になる。プローブ組立体４０に窓５８を設けることによって、オペレータは穴あけ器７０を挿入する組織から目を離さずに第１の真空チューブ９４の中の流れを見ることができる。また、横方向の開口部６８が中空のハンドル４３の先端部に設けられていて、組織サンプリング面６４への両側からの接近を可能にしている。従って、外科手術患者から摘出した組織は組織サンプリング面６４からオペレータまたは補助者によって取り出される。
【００２９】
図３はプローブ組立体４０の分解等角図である。ハンドル４３は右ハンドル外殻部４２および左ハンドル外殻部４４により形成されていて、当該各部材はポリカーボネートのような硬い生体許容性のプラスチック材料によって射出成形されている。プローブ組立体４０を最終的に組み立てる際に、これらの右ハンドル外殻部４２および左ハンドル外殻部４４が接合端部６２に沿う超音波溶接または当該技術分野において周知の幾つかの別の方法の任意のものによって一体に接合される。プローブ組立体４０は穴あけ器７０により構成されていて、当該穴あけ器は穴あけ器内孔部８０を有する細長い金属製穴あけ器チューブ７４を備えている。穴あけ器チューブの先端部の側において、外科手術患者から摘出する組織を受容するためのポート７８が備えられている。さらに、穴あけ器チューブ７４と並んで、真空内孔部８２を有する細長い管状の金属製真空チャンバーチューブ７６が設けられている。穴あけ器内孔部８０はポート７８により画定される「ボール(bowl)」の底部に配置される複数の真空穴７７（図７参照）を介して真空内孔部８２に流体を介して連通している。これらの穴は流体を除去するために十分に小さいが、真空チャンバー７６に流体を介して接続する第１の真空チューブ９４を通して切断した組織部分を除去し得る程度に大きくはない。また、鋭利化した金属先端部７２が穴あけ器７０の先端部に取り付けられている。この先端部７２は胸部のような軟質組織に進入できるように構成されている。この実施形態において、鋭利化した先端部７２は３個の面を有していて、ピラミッド形の先端部分を備えているが、この先端部分の形状は他の形状であってもよい。
【００３０】
さらに、図３において、穴あけ器７０の基端部は、長手方向のボア８４と拡張した中心部分８６と当該拡張した中心部分８６における横方向の開口部８８とを有するユニオンスリーブ９０に取り付けられている。このユニオンスリーブ９０は左のハンドル外殻部４４および右のハンドル外殻部４２の間に突出する一対のユニオンスリーブリブ５０に取り付けられている。細長い金属製の管状カッター９６がユニオンスリーブ９０の長手方向のボア８４内および穴あけ器７０の穴あけ器内孔部８０内軸方向に沿って整合していて、カッター９６は先端側および基端側の両方向に容易に摺動できるようになっている。一対のカッターガイド４６がハンドル半体部４２およびハンドル半体部４４の中に一体成形されていて、カッター９６を穴あけ器７４の基端部と同軸に整合した状態で摺動可能に保持している。カッター９６はカッター９６の全長に渡ってカッター内孔部９５を備えている。さらに、カッター９６の先端部は鋭利化されてカッターブレード９７を形成しており、当該カッター９６の回転時にカッターブレード９７に対向する組織を切断する。カッター９６の基端部はカッターギア９８のカッターギアボア１０２の内側に取り付けられている。このカッターギア９８は金属製またはポリマー製のいずれでもよく、複数のカッターギア歯１００を有しており、各歯１００が当該技術分野において周知のような典型的なスパーギア歯を有している。
【００３１】
さらに図３において、カッターギア９８は細長い駆動ギア１０４によって駆動され、このギア１０４は各カッターギア歯１００と歯合するように構成された複数の駆動ギア歯１０６を有している。この駆動ギア１０４の機能はカッターギア９８とカッター９６がそれぞれ長手方向に移動する時にこれらを回転させることである。好ましくは、駆動ギア１０４はステンレススチールのような金属により形成されている。先端側駆動軸１０８が駆動ギア１０４の先端部から突出していて、左側ハンドル外殻部４４の内側に成形された軸支持リブに取り付けられる。また、ギア軸１１０が駆動ギア１０４の基端部から突出していて、左側ハンドル外殻部４４の内側に成形されているギア軸支持リブに支持されている。左側クロスピン１１２が、駆動ギア１０４を回転係合するための手段としてギア軸１１０の基端部に取り付けられている。
【００３２】
図３において、キャリヤ１２４が備えられていて、カッターギア９８を保持して、当該ギア９８が先端側および基端側において回転する時にこれを担持する。このキャリヤ１２４は硬いポリマーにより形成されているのが好ましく、ネジ付きのボア１２６により円筒形状に形成されていて、キャリヤフット１３０がその側面から延出している。このフット（足(foot)）１３０はカッターギア９８を適正な方向に保持してカッターギア歯部１００を駆動ギア歯１０６に適正に歯合させるための凹部１２８を備えている。キャリヤ１２４はネジ付きボア１２６を介して駆動ギア１０４に平行な細長いネジ１１４に取り付けられる。このネジ１１４は複数の従来のリードスクリューネジ部１１６を有していて、ステンレススチールにより形成されているのが好ましい。ネジ１１４の一方向における回転によって、キャリヤ１２４は先端側に移動し、当該ネジ１１４の反対方向の回転によってキャリヤ１２４は基端側に移動する。さらに、このネジの回転に従ってカッターギア９８が先端側および基端側に移動し、カッター９６が前進または後退する。この実施形態においては、ネジ１１４は右手ネジを有して示されており、時計方向の回転（基端側から先端側の方向に見た場合に）によってキャリヤ１２４が先端側に移動する。なお、制御ユニット３４２における設定が可能であれば、ネジ１１４に対して左手ネジを使用することも可能である。先端側ネジ軸１１８および基端側ネジ軸１２０がネジ１１４の先端部および基端部からそれぞれ突出している。先端側ネジ軸１１８は右側ハンドル外殻部４２の先端側ネジ支持体４８において回転可能に取り付けられており、基端側ネジ軸１２０は右側ハンドル外殻部４２の基端側ネジ支持体５４において回転可能に取り付けられている。さらに、右側クロスピン１２２が、回転係合手段としてネジ軸１２０の基端部に取り付けられている。
【００３３】
図３はまた上述した第１の真空チューブ９４および第２の真空チューブ１３６をそれぞれ示している図である。第１の真空チューブ９４の先端部はポリマー製真空取付部品９２に取り付けられており、この取付部品９２はユニオンスリーブ９０の横向きの開口部８８に強固に挿入している。このことによって、穴あけ器内孔部８０における流体が流体収集システム２２と連通することが可能になる。第１の真空チューブ９４はネジ１１４および駆動ギア１０４の上の開放した空間内において中空のハンドル４３の中に収容されており、中空のハンドルの先端部から開口部５７を貫いて延出する。第２の真空チューブ１３６は細長い金属製の管状組織リムーバ１３２の基端部に流体を介して接続している。この第２の真空チューブ１３６は第１の真空チューブ９４と並んで中空ハンドル４３から開口部５７を介して延出している。ストレイナ１３４が組織リムーバ１３２の先端部に取り付けられていて、組織の切断部分がリムーバから流体収集システム２２の中に流れ込むのを阻止する。この組織リムーバ１３２は管状カッター９６の中に摺動自在に挿入されている。この生検装置の動作中に、組織リムーバ１３２は常に固定しており、右ハンドル外殻部４２および左ハンドル外殻部４４の内側の一対の基端側支持部材５２の間に取り付けられている。カッター９６が完全に第１の位置に後退している時（図４，図６，図７参照）、組織リムーバ１３２の先端部はカッター９６の先端部とほぼ同じ位置にある。カッター９６の先端部は、その第１の完全に後退した位置にある時に、垂直壁部６９よりもやや先端側にあり、この壁部６９は組織サンプリング面６４に対して基端側で垂直である。
【００３４】
図３において、右側アクセスホール５６が右側ハンドル外殻部４３の基端部に示されている。この右側アクセスホール５６は、ネジ１１４の基端部への接近(access)を可能にしてこれを電力供給源２４と動作可能に係合できるようにするものである。同様に、左側アクセスホールが左側ハンドル外殻部４４に設けられていて、駆動ギア１０４の基端部への接近(access)を可能にしてこれを電力供給源２４と動作可能に係合できるようにしている。
【００３５】
組織リムーバ１３２は２種類の機能を果たす。第１に、穴あけ器内孔部８０に収容された流体を排出する補助を行なう。この処理は第２の真空チューブ１３６を組織リムーバ１３２の基端部に取り付けることによって達成される。組織リムーバ１３２の先端部が穴あけ器内孔部８０の中に挿入されているので、この穴あけ器内孔部８０は流体を介して流体収集システム２２に連通している。第２に、組織リムーバ１３２は以下のようにカッター９６から組織を取り出す。すなわち、組織サンプルを採取する時に、カッター９６がポート７８に対してわずかに先端側の第４の位置に進行して（図１０，図１１参照）、切断した組織部分２００がカッター９６の先端部におけるカッター内孔部９５の中に捕捉される。その後、カッター９６が第１の位置に移動して（図４，図６，図７参照）、カッターブレード９７が組織サンプリング面６４に対してわずかに先端側に位置する。カッター９６のこの位置において、組織リムーバ１３２の先端部（この部材は常に固定している）がカッター９６の先端部にほぼ一致する。それゆえ、カッター内孔部９５内に収容される大きさの任意の組織部分がカッター内孔部９５から押出されて、図１２に示すように、組織サンプリング面６４上に移される。この組織部分２００はオペレータまたは補助者によって取り出すことができる。
【００３６】
次に、図４において、左側ハンドル外殻部４４を伴うプローブ組立体４０の等角図であって、図３に示した構成部分の配置の詳細を省略している図である。第１の真空チューブ９４の部分もまた簡明化のために省略されている。キャリヤ１２４が完全に後退した位置において示されており、カッター９６もまた完全に後退した第１の位置にある。カッターブレード９７はハンドル４３の垂直壁部６９よりもわずかに先端側にある。キャリヤ１２４のフット１３０は中空のハンドル４３の内側の底部におけるキャリヤガイド面６０に沿って摺動するように構成されている。
【００３７】
図４に示すように、カッター軸方向伝達手段１２１はキャリヤ１２４、ネジ１１４およびネジ軸１２０を備えている。また、カッター回転伝達手段１０９は駆動ギア１０４、カッターギア９８およびギア軸１１０を備えている。
【００３８】
図５は本発明の第１の実施形態のホルスタ１４０の分解等角図である。ホルスタ上側外殻部１４２およびホルスタ下側外殻部１５６はそれぞれポリカーボネートのような硬質の生体許容性のプラスチックにより射出成形されている。最終的な組み立て時において、これらの外殻部は複数の整合穴１６４の中に、当該技術分野において周知のネジ（図示せず）または別の種類のファスナを介して一体接合される。ギア駆動軸１８０およびネジ駆動軸１８２がホルスタ１４０の基端側の閉じた部分の中に収容されている。これらの軸はグロメット１７６から延出しており、このグロメット１７６は上側のホルスタ外殻部１４２および下側のホルスタ外殻部１５６の外殻端部１７０にそれぞれ係合するための溝１７２を有している。グロメット１７６は第１の回転可能な軸３４をネジ駆動軸１８２に取り付けて、第２の回転可能な軸３６をギア駆動軸１８０に取り付ける。すなわち、第１の回転可能な軸３４はグロメット１７６の左側ボア１７４の中に回転可能に挿入される。また、第２の回転可能な軸３６は右側ボア１７８の中に回転可能に挿入される。グロメット１７６は制御コード３８のホルスタ１４０への歪除去した取り付けを行なう。
【００３９】
さらに、図５において、ギア駆動軸１８０はホルスタ外殻部１４２およびホルスタ外殻部１５６の内側の第１の壁部１６６および第２の壁部１６８の中に形成された一対のギア駆動取付部１６０に回転可能に支持される。一方、ネジ駆動軸１８２はネジ駆動取付部１５８に同様に回転可能に支持される。左側カップラ（連結部材）１８４がギア駆動軸１８０の先端部に取り付けられていて、ギア軸１１０に取り付けた左側クロスピン１１２と回転可能に係合する左側カップラマウス１９２を備えている。図４に示したプローブ組立体４０をホルスタ１４０に取り付ける時に、ギア軸１１０はギア駆動軸１８０に回転可能に係合する。この状態が図６により分かり易く示されている。同様に、ネジ駆動軸１８２は右側カップラ１８６とマウス１９４を備えており、このマウス１９４はネジ軸１２０のクロスピン１２２に回転可能に係合する。これら右のカップラ１８６および左のカップラ１８４はそれぞれカップラフランジ１８８およびカップラフランジ１９０を有しており、これらのフランジ部は駆動取付部１５８および駆動取付部１６０の対応する部分に形成されたスラスト(thrust)スロット１５９の中に回転可能に挿入される。これらのカップラフランジ１８８およびカップラフランジ１９０は駆動軸１８０および駆動取付部１８２の軸方向の負荷を支持する。
【００４０】
さらに、図５において、ホルスタ１４０はHewlett-Packard社の部品番号ＨＥＤＲ−８１００２Ｐとして販売されるネジ回転センサー１９８を備えており、当該センサーは後に詳述するように制御ユニット３４２に電気的な信号を供給する。この第１の実施形態において、回転センサー１９８はホルスタ上側外殻部１４２の内側でネジ駆動軸１８２の真上に取り付けられている。段付きホイール１９９がネジ駆動軸１８２に取り付けられていて、回転センサー１９８に収容される発光ダイオードの前方に延出している。すなわち、段付きホイール１９９が回転すると、遮断された光ビームが電気的に検出され、かつ、制御ユニット３４２に送り返されてネジ駆動軸の回転速度（カッターチューブの軸に沿う進行または後退速度）および始動時からのネジ回転数（カッター９６の瞬時の軸方向の位置）についての情報が与えられる。さらに、回転センサーリード線１９６がグロメット１７６を通って制御コード３８における導電線１９３の束の一部になっている。
【００４１】
本発明の第１の実施形態におけるホルスタ１４０はホルスタ上側外殻部１４２の内側に取り付けたスイッチ１４６，１４８およびスイッチ１５０を有している。これらのスイッチ１４６，１４８およびスイッチ１５０は制御コード３８内に収容される複数の導電線１９３に電気的に接続している。実施形態の一例においては、第３のスイッチ１５０はハンドピース２０および流体収集システム２２の間の流体を介する連通を操作して制御ユニット３４２を種々の命令に応答するように設定する。第２のスイッチ１４８はカッター９６の基端側への移動を操作して制御ユニット３４２を種々の命令に対応するように設定する。さらに、第１のスイッチ１４６はカッターの先端側への移動を操作して制御ユニット３４２を種々の命令に応答するように設定する。なお、これらのスイッチ１４６，１４８およびスイッチ１５０の機能は第１の実施形態に記載するものに限定されない。また、スイッチ１４６，１４８およびスイッチ１５０のハンドピース２０上の物理的な位置は図２に示した各位置に限定されない。すなわち、本発明のハンドピース２０の別の実施形態は特定の人間工学的な考慮または他の配慮を含んでいてもよく、スイッチ１４６，１４８およびスイッチ１５０はどの場所に配置されていてもよい。
【００４２】
図６乃至図１０は図１乃至図５によって実施されるような本発明による動作中のカッター９６の４種類の位置の内の３個を示している図である。これらの３種類の位置はキャリヤ１２４およびカッター９６のカッターブレード９７の相対的な位置を観察することによって最も容易に識別できる。
【００４３】
図６および図７において、後退位置すなわち第１の位置が示されていて、キャリヤ１２４は駆動ギア１０４およびネジ１１４の基端部に配置されている。一方、カッターブレード９７は組織サンプリング面６４のすぐ基端側に示されている。この第１の位置において、組織部分２００は図１２に示すように組織サンプリング面６４から取り出すことができる。
【００４４】
これらの図面にはカッター９６の第２の位置が示されていない。この第２のカッターの位置においては、カッター９６の先端部は組織サンプリング面６４のすぐ先端側で穴あけ器チューブ７４の基端部の近傍における穴あけ器内孔部８０の中に配置されている。動作中においては、カッター９６は第２の位置から第３の位置に移動する速度よりも遅い速度で軸方向に沿って第１の位置から第２の位置に移動して、カッター９６の穴あけ器内孔部８０の基端部内への挿入を容易にする。
【００４５】
図８および図９において、カッター９６は第３の位置に示されている。キャリヤ１２４は中間位置に軸方向に沿って移動しており、この位置はネジ１１４および駆動ギア１０４の先端部からわずかに離間している。カッターブレード９７は破線で示されていてポート７８のすぐ基端側に配置されている。真空穴７７はポート７８に対して開口していて、ポート７８に近接する組織部分は、第１の真空チューブ９４が流体収集システム２２の真空に流体を介して接続された時に、ポート７８の中に吸入される。
【００４６】
図１０および図１１は第４の位置におけるカッター９６を示している図であり、キャリヤ１２４はネジ１１４および駆動ギア１０４の先端部の近傍に位置している。この場合、カッターブレード９７はポート７８の先端側に（破線によって）示されていて真空穴７７を覆っている。ポート７８の中に吸引された組織はカッターブレード９７の回転および進行によって切断されてカッター９６の先端部におけるカッター内孔部９５の中に貯留される。さらに、カッター９６が図６および図７に示すような第１の位置に後退すると、組織部分２００を図１２に示すように取り出すことができる。
【００４７】
図１３は本発明の第２の実施形態を示している図である。第１の実施形態に対して異なる主要点は、この第２の実施形態において、ホルスタ２２１の中に第１のブラシレス電気モータ２３４および第２のブラシレス電気モータ２３６がそれぞれ取り付けられていることである。これらの第１のモータ２３４および第２のモータ２３６はHarowe Servo Controllers社から部品番号Ｂ０５０８−０５０で市販されている。この第２の実施形態においては、回転可能な軸３４および軸３６が除去されて、制御／電力コード２３２のみがホルスタ２２１を動力伝達源２４および制御ユニット３４２（図１参照）に電気的に接続するのに必要である。ホルスタ下側外殻部２２２は第１の壁部２４２および第２の壁部２４４を備えており、これらは離間していて電気モータ２３４および電気モータ２３６の対を横並びに支持するように構成されている。ブラシレス電気モータ２３４およびブラシレス電気モータ２３６を使用することによって、図５に示す第１のホルスタの実施形態において説明したようなネジ２０６および駆動ギア２０４の一方または両方の駆動部分に取り付ける別々の回転センサーの必要性が排除できる。なお、第１の実施形態におけるように、プローブ組立体２０２をホルスタ２２１に取り付ける時に、右側カップラ２３８がネジ軸２１０の右側クロスピン２１４に回転可能に係合する。また、左側カップラ２４０がギア軸２１２の左側クロスピン２１６に回転可能に係合する。グロメット溝２３１を有するグロメット２３０がホルスタ外殻部２２２の取付スロット２３３によって保持される。さらに、ファスナ穴２２８がホルスタ下側外殻部２２２をネジまたは当該技術分野において周知の別の種類のファスナによりホルスタ上側外殻部に固定するために設けられている。
【００４８】
さらに、図１３において、第２の実施形態における第１の実施形態と異なる別の点は、図１乃至図４に示す第１の実施形態における中空のハンドル４３が右の外殻部４２および左の外殻部４４にそれぞれ垂直に分割されているのに対し、プローブ組立体２０２は下方外殻部２０８および上方外殻部（簡明のために図面において省略している）から構成されていることである。さらに、この第２の実施形態はプローブラッチ２２０および図１４に示すような他の構成の追加を容易にする。
【００４９】
当該技術分野において周知の従来の技法を用いることにより、本発明の第１の実施形態および第２の実施形態において説明した２個のモータの代わりに１個のみの電気駆動式のモータを使用することが可能である。すなわち、単一のモータをカッター９６の回転および進行用に使用することが可能である。このモータは装置に内蔵することができ、カッターの回転および進行（軸方向の移動）を同時または別々に行なうことができる。さらに、このモータは付属のハンドピース４０の中に配置できて、動力伝達源２４および制御ユニット３４２に電気的に接続できる。また、このモータをハンドピース４０の外側に配置して動力伝達源２４および制御ユニット３４２に電気的に接続することもでき、単一の柔軟性の軸を介してハンドピース４０に機械的に係合することができる。
【００５０】
図１４は本発明の第２の実施形態における生検装置２０１のプローブ下方外殻部２０８およびホルスタ下方外殻部２２２を示している図である。この図はプローブ下方外殻部２０８の中に片持ばり(cantilever)として成形されたプローブラッチ２２０を明瞭に示すために下面部を上にして示されており、ラッチ傾斜面２２３に加えられる力によって下方に偏向できる。このラッチ２２０はさらに、プローブ組立体をホルスタ２２１に挿入する際にホルスタスロット２２４の中に挿入するためのラッチ突出部２１９により構成されている。プローブ組立体が完全にホルスタ内に挿入される際に、傾斜面２２０はホルスタ外殻部２２２の内面２２５による作用によって下方に偏向してスロットキー２２６の中に嵌入して保持される。これによって、右のカップラ２３８および左のカップラ２４０が、図１３に示すように、それぞれ駆動軸２１２およびギア軸２１０に回転可能に係合する。ホルスタからプローブ組立体を取り外すためには、これらを引き離しながら突出部２１９を押圧する必要がある。図１５は図１４におけるプローブ下方外殻部２０８とホルスタ下方外殻部２２２を完全に一体に取り付けた場合のこれらのその中心軸に沿う長手方向の断面図を示している図である。
【００５１】
図１６は本発明の第３の実施形態のホルスタ２５１の分解等角図である。この実施形態は図１乃至図４に示した第１の実施形態におけるプローブ組立体４０を使用できる。すなわち、第１の回転可能な軸２６４および第２の回転可能な軸２６６はグロメット２６２を介してギア駆動軸２５８およびネジ駆動軸２６０にそれぞれ取り付けられている。好ましくは、回転可能な軸２６４および回転可能な軸２６６は柔軟性を有していて、プローブ組立体４０と組み合わされるホルスタ２５１（図２参照）が片手によって容易に操作できるようになっている。さらに、完全に一体化した回転センサー２６８がネジ駆動軸２６０に取り付けられている。この回転センサー２６８はCUI Stack社からModel Number SEH17として販売される小形光学エンコーダである。このセンサーはスイッチボード２７４に電気的に接続しており、スイッチボード２７４はホルスタ上方外殻部２５２の内側に取り付けられている。このスイッチボード２７４は制御ケーブル２６５を介して制御ユニット３４２、動力伝達源２４および流体収集システム２２に対してまたはこれらから電気情報を伝達するための複数の導電線を収容するリボンケーブル２７０を備えている。このスイッチボード２７４はその先端部において３個のスイッチ２７６，２７８およびスイッチ２８０を有しており、これらのスイッチは第１の実施形態における説明と同様に本発明による動作を行なう。すなわち、第３のスイッチ２８０は流体収集システムの真空に対する流体接続用であり、第１のスイッチ２７６はカッター９６の前方移動用であり、第２のスイッチ２７８はカッター９６の逆方向の移動用である。なお、これらのスイッチ２７６，２７８およびスイッチ２８０の特定の機能は、本発明の別の実施形態においては、図示の特定の配置に限られない。これらのスイッチ２７６，２７８およびスイッチ２８０はホルスタ上方外殻部２５２のスイッチ開口部２５４から突出している。一方、ホルスタ下方外殻部２５６はホルスタ２５１の基端部の構成部品を封入するために別の実施形態と同様に上方外殻部２５２に取り付けられる。
【００５２】
当該技術分野における熟練者であれば、スイッチボード２７４および３個のスイッチ２７６，２７８およびスイッチ２８０を、図１６に示す手により操作可能なホルスタ２５１に代えて足により操作可能な装置内に内蔵してよいことが容易に分かるであろう。これによって、オペレータは足によりスイッチ２７６，２７８およびスイッチ２８０を作動しながら片手で装置を操作することができるので、別の手を超音波画像処理装置を保持したり、外科手術処理における別の工程を実行するために自由に使うことができる。
【００５３】
図１７は本発明の電子機械的な構成部品の制御ユニット３４２に対する関係を示している図である。本発明の第３の実施形態を示しており、図１６のホルスタ２５１が含まれている。第１のモータ／タコメータ組合体３３８（場合により第１のモータ／ｔａｃｈと称する）および第２のモータ／タコメータ組合体３４０（場合により第２のモータ／ｔａｃｈと称する）が動力伝達源２４の部品として示されており、回転力を第１の軸２６４および第２の軸２６６をそれぞれ介してホルスタ２５１に供給する。これらのモータ／タコメータ組合体３４０およびモータ／タコメータ組合体３４８はMicroMo Electronics社からDC MicroMotors Series ３８６３として市販されている。制御コード２６５はMotorola社から部品番号MCF5206eFT40として販売されるシリアルコントローラ３８０に電気的に接続している。このシリアルコントローラ３８０はスイッチボード２７４にリボンケーブル２７０および制御コード２６５を介して電気的に接続している。シリアルコントローラ３８０はスイッチボード２７４とマイクロプロセッサ４０８との間のシリアル通信リンクにおける情報変換を調整する。このシリアルコントローラ３８０の使用により得られる利点は必要とされる導電線１９３の数を減少できることである。
【００５４】
図１７は流体収集システム２２および動力伝達源２４の電子機械的構成部品と制御ユニット３４２との間の接続も示している図である。プローブ組立体４０（図２参照）から出る第１の真空チューブ９４は第１の上方配管３０６および第１の下方配管３０８に流体を介して連通する第１のＹ字形コネクタ３０２に取り付けられている。これら２本の配管３０６および配管３０８は第１のピンチバルブ３１４を通っている。この用途において適当な３方向の市販のピンチバルブはAngar Scientific Company社から販売されるModel Number 373 12-7 15である。このピンチバルブ３１４は上方配管３０６または下方配管３０８のいずれかに近接しているが、両方の配管に同時に近接していることはない。下方配管３０８は大気圧への通気を行なう。一方、上方配管３０６は流体収集用キャニスタ３１８に取り付けられている。同様に、プローブ組立体４０からの第２の真空配管１３６が第２の上方配管３１０および第２の下方配管３１２に流体を介して連通する第２のＹ字形コネクタ３０４に取り付けられている。これらの第１の真空Ｙ字形コネクタ３０２および第２の真空Ｙ字形コネクタ３０４はポリカーボネートのような硬質のポリマーにより成形されている。第２の上方配管３１０は第１のピンチバルブ３１４と同一の第２のピンチバルブ３１６を通ってキャニスタ３１８に到達している。一方、第２の下方配管３１２は第２のピンチバルブ３１６を通って大気に通気している。この場合も、これら２本の一方のみがいつでもピンチバルブに近接した状態になっている。
【００５５】
さらに、図１７の流体収集システムにおいて、主真空配管３２０はキャニスタ３１８を電力供給される真空ポンプ３３０に接続している。この用途に適した真空ポンプはThomas Compressors and Vacuum Pumpsから商品名WOB-L PISTON Series 2639として市販されている。この主真空配管３２０はレギュレータバルブ３２２を通っていて、キャニスタ３１８に供給される真空圧が電気的に調節される。この用途における市販のレギュレータバルブはParker Hannifin Corp., Pneutronics Divisionによるモデル番号VSONC 6 S 11 V H Q 8である。圧力センサー３２８がセンサー接続部３２４において主真空配管３２０に取り付けられている。この圧力センサー３２８の信号は制御ユニット３４２のＡ／Ｄコンバータ３９６に送られる。この用途における市販の補償形圧力センサーはSenSym社によるモデル番号SDX15である。
【００５６】
制御ユニット３４２の心臓部は４０ＭＨｚの３２ビットマイクロプロセッサ４０８であって、部品番号MCF5206EFT40としてMotorola社から販売されており、最終的に簡単な電子機械的動作に変換する論理演算を実行するように構成されている。
【００５７】
さらに図１７において、制御ユニット３４２は部品番号LQ64D343としてSharp社から販売されている６４０×４８０カラーＴＦＴ−ＬＣＤディスプレイ３３４を備えている。このディスプレイ３３４はユーザインターフェイス用の抵抗素子タッチスクリーン３３６により被覆されている。なお、このタッチスクリーン３３６は部品番号９５６３８としてDynapro社から販売されており、制御ユニット３４２におけるタッチスクリーンコントローラ４０２に電気的に接続している。タッチスクリーンコントローラ４０２はマイクロプロセッサ４０８のインターフェイスとして機能して、Microchip社により販売される部品番号PIC16C58Aのマイクロコントローラ、Microchip社により販売される部品番号93AA466SNのＥＥＰＲＯＭ、Texas Instruments社により販売される部品番号TLV1543CDWのＡ／Ｄコンバータ、およびMotorola社により販売される部品番号MC74HC4052Dのマルチプレクサ−デマルチプレクサにより構成されている。このタッチスクリーンコントローラは制御ユニット３４２が接触による入力を理解することによってユーザに応答することを可能にする。同様に、ＬＣＤコントローラ４０４はマイクロプロセッサ４０８およびＬＣＤディスプレイ３３４の間のインターフェイスとして機能する。このＬＣＤコントローラ４０４は色調、明暗、スクリーン更新速度のような表示パラメータを効率良く制御することによってマイクロプロセッサ４０８の負荷を軽減して、一般に、当該マイクロプロセッサ４０８のメモリーチップに直接アクセスする。このＬＣＤコントローラ４０４は、Epson社により販売される部品番号SED1354FOAのＬＣＤコントローラ、Micron社により販売される部品番号MT4LC1M16E5TG-6のディスプレイバッファＤＲＡＭ、およびNational社により販売される部品番号74ACTQ16244SSCXのラインドライバにより構成されている。
【００５８】
小形のアナンシエータ（報知器）３３２が制御ユニット３４２に備えられて、ＬＣＤディスプレイ３３４におけるアイコン制御の作動のたびに可聴のフィードバック「ビープ音（beeps）」をユーザに与える。この用途に適するアナンシエータはPanasonic（米国における松下電器産業株式会社）によるモデル番号EAS-45P104Sである。アナンシエータ３３２はオシレータ４００によりマイクロプロセッサ４０８のインターフェイスとして作用し、オシレータ４００はマイクロプロセッサ４０８からのデジタル入力信号をアナログの周期的な出力信号に変換してスピーカの可聴周波数を調整する。さらに、アナンシエータ３３２からの音量はプログラマブルなアテニュエータ（減衰器）によって調整される。オシレータ４００はAMDにより販売される部品番号ASL-8.0000000-PCSAの８ＭＨｚオシレータ、およびAlteraによる部品番号EPM7256ATC144-7のＰＬＤにより構成されている。
【００５９】
さらに図１７の概略図において、第１のモータ用コントローラおよびドライバ３９０は第２の電気モータ／タコメータ３４０をマイクロプロセッサ４０８とインターフェイスする。この第１のモータコントローラおよびドライバ３９０はNational社により販売される部品番号LMD18200TのＨ形ブリッジ、National社により販売される部品番号LM629M-8のモーションコントローラ、およびAltera社により販売される部品番号EPM7256ATC144-7のＰＬＤにより構成されている。また、第２のモータ／タコメータ３４０はカッター軸方向伝達手段１２１（図４参照）の作動用の第２の柔軟性軸２６６と動作可能に取り付けられている。コントローラおよびドライバ３９０はマイクロプロセッサ４０８からのデジタル入力信号をモータの回転方向および速度を制御するためのアナログモータ入力信号に変換する。さらに、モータの閉じループ式デジタル速度制御が部品番号SEH17としてCUI Stack社により販売される回転センサー２６８（図１６参照）からのフィードバック信号を用いてコントローラおよびドライバ３９０によって行なわれる。第１の電気モータ／タコメータ３３８は第１の回転可能な軸２６４を介してカッター回転伝達手段１０９（図４参照）を駆動する。この第１の電気モータ／タコメータ３３８は第２のコントローラおよびドライバ４０６を介してマイクロプロセッサとインターフェイスされる。
【００６０】
必要に応じて使用されるカードリーダー３８２を制御ユニット３４２に備えて、メモリーカードからのデータを読み取って後のソフトウエアアップグレードおよびサービスに利用することもできる。
【００６１】
シリアルポート３８４はシリアル伝達モードにおける２方向データ交換用に備えられており、この場合も、将来のアップグレードおよびサービスを行なう。このシリアルポート３８４はEXAR社により販売される部品番号ST16C2552CJ44のＵＡＲＴおよびNational社により販売される部品番号DS14C335MSAのラインドライバ−レシーバにより構成されている。
【００６２】
第１のＰＷＭ（パルス幅変調）ドライバ３８６はマイクロプロセッサ４０８と第１のピンチバルブ３１４をインターフェイスする。すなわち、この第１のＰＷＭドライバ３８６はマイクロプロセッサ４０８からのデジタル入力信号を固定の周波数および振幅を有するが異なるデュティサイクルの波形のアナログ出力信号に変換する。ピンチバルブ３１４におけるソレノイドを駆動する時に、当該ソレノイドを初期的に作動するためにデュティサイクルが高い場合に、ＰＷＭドライバ３８６を使用する。ピンチバルブ３１４が作動すると、デュティサイクルはバルブ状態を維持するレベルまで下げられて、必要な電力が最小になる。第２のＰＷＭドライバ３８８は同様にマイクロプロセッサ４０８と第２のピンチバルブ３１６をインターフェイスする。さらに、第３のＰＷＭドライバ３９４はレギュレータバルブ３２２をインターフェイスする。これらのＰＷＭドライバ３９４，３８８およびＰＷＭドライバ３８６はそれぞれAltera社により販売される部品番号EPM7256ATC144-7のＰＬＤ、およびFairchild社により販売される部品番号NDS9945のＦＥＴトランジスタにより構成されている。
【００６３】
さらに、部品番号MT4LC1M16E5TG-6のDRAMとしてMicron社から販売されるＲＡＭメモリー装置３９２がマイクロプロセッサ４０８に備えられており、電力除去時に記憶データが自発的に消失される。一方、フラッシュメモリー装置３９８は連続的な電力供給なしにデータを記憶するためにマイクロプロセッサ４０８に備えられているが、ＲＡＭ装置３９２よりアクセス時間が遅い。このフラッシュメモリー３９８はAMD社による部品番号Am29LV800BT-70RECである。
【００６４】
Ａ／Ｄコンバータ３９６は圧力センサー３２８からの電圧信号をマイクロプロセッサ４０８に対するデジタル信号に変換して、流体収集システム２２における所望の真空圧を維持する。このＡ／Ｄコンバータ３９６はPhilips社により販売される部品番号PCF8591ATである。
【００６５】
さらに図１７において、第１（軸方向）のコントローラおよびドライバ３９０および第２（回転方向）のコントローラおよびドライバ４０６はハンドピース２０内のカッター９６の軸方向および回転方向の位置を継続的に計算して更新する。これらはまたその位置情報からカッター９６の軸方向および回転方向の移動についての速度および加速度を計算する。さらに、マイクロプロセッサ４０８はカッター９６の軸方向の位置および速度と回転方向の位置およびその速度を第１のコントローラおよびドライバ３９０と第２のコントローラおよびドライバ４０６によってモニターする。
【００６６】
サンプリングモードにおいてカッター９６が第３の位置（ポート７８の先端側）に向って進行して、カッター９６が所定の軸方向の位置に到達すると、マイクロプロセッサ４０８は第２のコントローラおよびドライバ４０６に信号を送ってカッターの回転を始動する。カッター９６の回転速度は所定の速度プロファイルに従って、カッター９６が第３の位置に到達したときにその回転速度がＺ回転／分（ｒｐｍ）になる。さらに、カッター９６が第３の位置に到達すると、マイクロプロセッサ４０８はカッター９６を速度Ｙで進行させるために第１のコントローラおよびドライバ３９０に信号を送る。その後、カッター９６はポート７８を通って進行速度Ｙおよび回転速度Ｚで進行する。ポート７８を貫いて進行している間に、カッター回転速度が第２のコントローラおよびドライバ４０６によってモニターされる。この回転速度がＺｒｐｍよりも大きければ、第１（カッター回転）のモーター／タコメータ３３８に供給される電流が減少する。また、このカッター回転速度がＺｒｐｍよりも小さければ、第１のモータ／タコメータ３３８に供給される電流が増加する。このような第１のモータ／タコメータ３３８および第２のモータ／タコメータ３４０の両方の速度制御を行なう一方法として、所望速度と実際速度との間の差に基づいてエラー信号を発生することがある。その後、このエラー信号は各コントローラおよびドライバ３９０またはコントローラおよびドライバ４０６のいずれかの部品である比例示差微分（ＰＩＤ）デジタルフィルタに入力される。これらの３種類の値の合計がパルス幅変調（ＰＷＭ）信号を発生するために用いられる。さらに、上記のエラー信号およびＰＷＭ信号の発生は第１のコントローラおよびドライバ３９０および第２のコントローラおよびドライバ４０６により達成できる。すなわち、ＰＷＭ信号が第１のコントローラおよびドライバ３９０に入力されて第１のモータ／タコメータ３３８を駆動するためのアナログ出力信号が生じる。同様に、ＰＷＭ信号が第２のコントローラおよびドライバ４０６に入力されて第２のモータ／タコメータ３４０を駆動するためのアナログ出力信号が生じる。
【００６７】
また、マイクロプロセッサ４０８は第２のコントローラおよびドライバ４０６のＰＩＤフィルタの出力値をモニターして、この値が所定の最大値を超える場合に、第１のコントローラおよびドライバ３９０に更新した速度命令を送ることによってカッター９６の軸方向の速度を一定量だけ減少する。この閉じループアルゴリズムは、目的の回転速度が最大の負荷条件下においてカッター９６の軸方向の速度を減少することにより達成されることを確実に行なうために使用される。その後、この制御ロジックが最初から繰り返される。
【００６８】
図１８は図１７の制御ユニット３４２の部分として示されるＬＣＤディスプレイ３３４およびタッチスクリーン３３６の拡大図である。本発明の実施形態の一例においては、１２個の別々の動作モードがユーザに使用可能である。各動作モードに対応する制御スイッチがアイコン３４６，３４８，３５０，３５２，３５４，３５６，３５８，３６０，３６２，３６４，３６６およびアイコン３６８の形態でＬＣＤディスプレイ３３４上に図形的に表示されている。ユーザは外科手術中の適当な時間に適当なアイコンの領域におけるタッチスクリーンを押圧することにより特定の動作を開始して生検装置の動作を電子的に制御することができる。なお、本発明は図１８に示す動作モードの特定の組み合わせの使用に限られない。
【００６９】
以下の動作モードの説明において、本発明の第１の実施形態を説明するためのものであるとする。第１のスイッチ１４６はカッター９６の軸方向における前方（先端側）への移動を主に制御し、第２のスイッチ１４８はカッター９６の軸方向における後方（基端側）への移動を主に制御し、第３のスイッチ１５０はハンドピース２０の流体収集システム２２に対する流体を介する接続を主に制御する。これらのスイッチ１４６，１４８およびスイッチ１５０もまた、装置の動作中の特定の処理工程に対応する制御ユニット３４２の設定と同様の二次的な機能を有しており、これらの二次的な機能については後に述べる。これらの動作モードは本発明の第２の実施形態にも適用可能であり、当該実施形態においては第１のスイッチ２７６、第２のスイッチ２７８および第３のスイッチ２８０が含まれる。
【００７０】
各動作モードは一般的な生検処理の特定の部分において使用される。「基本（Prime）」動作モードはオペレータが装置の使用を準備する時に選択される。オペレータが例えばアイコン３４６の領域におけるＬＣＤディスプレイ３４４に触れることによってこの「基本」動作モードを起動すると、ディスプレイ３３４は「基本モード（Prime Mode）」の状態になったことを表示する。その後、カッター９６はポート７８のすぐ基端側の第３の位置に移動する。カッターが第３の位置に到達すると、ディスプレイ３４４は、塩類溶液（saline）をプローブ組立体４０を介して穴あけ器７０に送る必要がある場合に、オペレータに当該塩類溶液をポート７８に供給するように指示する。オペレータは窓５８を通してこの塩類溶液の流れを観察できる。最後に、第１のピンチバルブ３１４および第２のピンチバルブ３１６が真空スイッチ１５０に応答するように設定される。
【００７１】
「挿入（Insert）」動作モードはオペレータが外科手術患者の組織内に装置を挿入する準備をする時に選択される。オペレータが例えばアイコン３４８の領域におけるＬＣＤディスプレイ３４４に触れることによってこの「挿入」動作モードを起動すると、ディスプレイ３３４は「挿入モード（Insert Mode）」の状態になったことを表示する。その後、カッター９６はポート７８のすぐ先端側の第４の位置に移動する。カッター９６がこの第４の位置に移動すると、ディスプレイは装置が挿入状態に準備されたことを表示する。
【００７２】
「確認（Verify）」動作モードはオペレータがポート７８の位置が摘出する組織の近くにあることを確認する場合に選択される。挿入した穴あけ器７０のポート７８を画像処理装置においてさらに容易に可視化するためには、カッター９６をポート７８の基端側の位置に後退してポート７８を「開いた（open）」状態にする必要があることが見出された。ポート７８が摘出する組織の近くにない場合は、オペレータはカッター９６を第４の位置に移動してポート７８を「閉じる（close）」ことによって、穴あけ器７０を摘出する組織に向けて手持操作できるようにする。その後、ポート７８を再び開口してポート７８が摘出する組織に近づいたことを確認する。さらに、これらの処理工程はポート７８が摘出する組織に近づくまで繰り返される。オペレータが例えばアイコン３５０の領域のＬＣＤディスプレイ３４４を触れることによってこの「確認」モードを起動すると、ディスプレイ３４４は状態が「確認モード（Verify Mode）」になったことを表示する。カッター９６が第４の位置にない（ポート７８が「開いた」状態にある）場合は、第２のモータ３４０がハンドピースの第１（前方）スイッチ１４６に応答するように設定される。その後、ディスプレイ３４４がオペレータにハンドピース２０の第１（前方）スイッチ１４６を押圧してポート７８を近づけるように指示する。オペレータが第１（前方）スイッチ１４６を押圧すると、カッター９６が第４の位置に移動する。その後、第２のモータ３４０がハンドピースの第２（後方）スイッチ１４８に応答するように設定される。「確認」モードを選択した時にカッター９６が既に第４の位置にある場合は、第２のモータ３４０が第２（後方）スイッチ１４８に応答するように設定される。その後、ディスプレイ３４４がオペレータにハンドピース２０の第２（後方）スイッチ１４８を押圧することによってポート７８を開口することを指示する。オペレータが第２（後方）スイッチ１４８を押圧すると、カッター９６はポート７８のすぐ基端側の第３の位置に移動する。その後、第２のモータ３４０が第１（前方）スイッチ１４６に応答するように設定される。
【００７３】
「サンプル（Sample）」動作モードはオペレータが外科手術患者から組織の一部を摘出する場合に選択される。オペレータが「サンプル」動作モードを起動する時に、例えばアイコン３５２の領域におけるＬＣＤディスプレイ３４４に触れると、ディスプレイ３４４は状態「サンプルモード（Sample Mode）」になったことを示す。その後、カッター９６はポート７８に対してすぐ基端側の第３の位置に移動する。次に、第２のモータ３４０が第１（前方）スイッチ１４６に応答するように設定される。カッター９６が第３の位置に到達すると、ディスプレイ３４４がオペレータにハンドピース上の第１（前方）スイッチ１４６を押して組織サンプルを採取するように指示する。この第１（前方）スイッチ１４６が押されると、第１のピンチバルブ３１４および第２のピンチバルブ３１６が開口して、第１のモータ３３８が起動してカッター９６が適当な速度で回転する。その後、カッター９６が第４の位置に移動して、カッター９６の先端側への移動時にポート７８に入り込んだ組織部分を切断する。一旦カッター９６が第４の位置に到達すると、第１のモータ３３８が停止してカッター９６の回転が止まる。その後、第１のピンチバルブ３１４が作動して閉じる。次に、ディスプレイ３４４はオペレータにハンドピース２０の第２（後方）スイッチ１４８を押して組織サンプルを摘出するように指示する。第２のモータはハンドピース２０の第２（後方）スイッチ１４８に応答するように設定されている。オペレータが第２（後方）スイッチ１４８を押すと、カッター９６がサンプリング面６４のすぐ先端側の第１の完全に後退した位置に移動する。その後、第２のピンチバルブ３１６が作動して組織リムーバ１３２への真空供給を停止する。次に、「スマートバキューム（smart-vacuum）」が作動して複数の真空パルス（０．５秒オンで０．５秒オフ）が第２の真空チューブ１３６に供給される。なお、「スマートバキューム」についての詳細な説明は本明細書に参考文献として含まれる本特許出願と同一出願人により出願された米国特許出願第０８／８７８４６８号に記載されている。ディスプレイ３４４は組織サンプルを取り出すようにオペレータに指示する。サンプルが全く摘出されない場合、すなわち、切断した組織部分が組織サンプリング面６４上に移動しないで穴あけ器７０の先端部に残留している場合は、オペレータは「ドライタップ（Dry Tap）」モードを選択するように指示される。また、患者の体内およびプローブ組立体４０における過剰の流体を除去することが必要な場合は、オペレータは「リムーブ・エア／ブラッド（Remove Air/Blood）」モードを選択するように指示される。最後に、オペレータはハンドピース２０の第１（前方）スイッチ１４６を押して次のサンプルを摘出するように指示される。次に、第２のモータ３４０がハンドピース２０上の第１（前方）スイッチ１４６に応答するように設定される。オペレータが第１（前方）スイッチ１４６を押すと、「スマートバキューム」が停止して第１のピンチバルブ３１４および第２のピンチバルブ３１６が開口するように動作して、カッター９６が先端方向に移動する。カッター９６がポート７８のすぐ基端側の第３の位置に近づくと、第１のモータ３３８がカッター９６を回転するように作動して、カッター９６はさらに完全に先端側の第４の位置に移動する。その後、カッター９６の回転が停止して、第１のピンチバルブ３１４が閉じて第１の真空チューブ９４によって供給される真空圧チャンバ−チューブ７６への真空供給が停止する。
【００７４】
「標識（Mark）」動作モードは、オペレータが患者の体内において組織を摘出する場所に金属標識を植え込むことを望む時に選択される。オペレータが「標識」動作モードを作動する場合は、例えば、アイコン３５４の領域におけるディスプレイ３４４に触れることによって、ディスプレイ３４４は状態が「標識モード（Marker Mode）」になったことを表示し、必要であれば、オペレータに「ドライタップ」モードを選択するように促す。その後、オペレータはハンドピース２０の第３（真空）スイッチ１５０を押して「標識」モードを作動するように指示される。組織を標識付けするために本発明と組み合わせて使用できる標識付け装置はオハイオ州シンシナティのEthicon Endo-Surgery社から商品名MICROMARKで市販されている。なお、このMICROMARK適用装置（applier）およびクリップおよびその使用方法の完全な説明は本明細書に参考文献として含まれる共に１９９８年６月２６日出願の米国特許出願第０９／１０５，７５７号および同第０９／１０５，５７０号に含まれる。オペレータが第３（真空）スイッチ１５０を押すと、カッター９６が組織サンプリング面６４のすぐ基端側の第１の位置に移動する。その後、ディスプレイ３４４は、オペレータに、MICROMARK装置を挿入して配置の準備完了時にハンドピース上の第３（真空）スイッチ１５０を押してマーカー（標識）を配置するように指示する。その後、第３（真空）スイッチ１５０が押されると、第１のピンチバルブ３１４が作動して５秒間開口状態になって真空チャンバ−７６を介してポート７８に真空を供給する。次に、ディスプレイ３４４はマーカーの配置が完了していない場合にはオペレータにMICROMARK装置の再位置決めを行なってマーカーの配置の準備完了時にハンドピース上の第３（真空）スイッチ１５０を押してマーカーを配置し、マーカーの配置が完了している場合には、MICROMARK装置を取り外すように指示する。
【００７５】
「取出し（Remove）」動作モードはオペレータが外科手術患者の組織内から穴あけ器７０を取り出せる状態にある場合に選択される。オペレータがこの「取出し」動作モードを作動する場合に、例えば、アイコン３５６の領域におけるディスプレイ３４４に触れると、ディスプレイ３４４は「取出しモード（Remove Mode）」になったことを表示する。カッター９６はポート７８の近くで完全な先端側の第４の位置に移動する。さらに、ディスプレイ３４４はオペレータに当該装置が取り出せる状態にあることを知らせる。
【００７６】
さらに、「リムーブ・エア／ブラッド（Remove Air/Blood）」動作モードは、オペレータが穴あけ器７８の先端部の近くでプローブ組立体４０の中にある流体をすべて除去する時に選択される。オペレータがこの「リムーブ・エア／ブラッド」動作モードを、例えば、アイコン３６０の領域におけるディスプレイ３４４を押すことにより作動すると、ディスプレイ３４４が「リムーブ・エア／ブラッドモード（Remove Air/blood Mode）」の状態になったことを表示する。その後、カッター９６がポート７８のすぐ基端側の第３の位置に移動する。さらに、第１のピンチバルブ３１４および第２のピンチバルブ３１６が共にハンドピース２０の第３（真空）スイッチ１５０に応答するように設定される。その後、ディスプレイ３４４はオペレータにハンドピース２０上の第３（真空）スイッチ１５０を押して空気および血液等の流体を除去するように指示する。第３（真空）スイッチ１５０が押されると、第１のピンチバルブ３１４および第２のピンチバルブ３１６が５秒間開口するように作動する。その後、これらのバルブが閉じると、カッター９６は組織サンプリング面６４のすぐ基端側の完全に後退した第１の位置に移動する。次に、「リムーブ・エア／ブラッド」モードが自動的に終了して、その前に選択された動作モードが自動的にリセットされる。
【００７７】
「ドライタップ（Dry Tap）」動作モードは、オペレータが「サンプル」動作モードによって患者から組織部分を摘出しようとしたが、組織部分が組織サンプリング面６４上に配置されない場合に選択される。このことは、組織部分が外科手術患者から適正に切断されているが、穴あけ器７８の先端部に残留している場合に生じる。オペレータがこの「ドライタップ」動作モードを、例えばアイコン３５８の領域におけるディスプレイ３４４を触れることによって作動すると、ディスプレイ３４４が「ドライタップモード（Dry Tap Mode）」の状態になったことを表示する。その後、カッター９６がポート７８のすぐ基端側の第３の位置に移動する。次に、第２のピンチバルブ３１６が０．５秒開口して０．５秒閉じる動作を３回行って、第２の真空チューブ１３６を介する組織リムーバ１３２への真空供給のパルス動作を行なう。その後、カッター９６が組織サンプリング面６４のすぐ基端側の完全に後退した第１の位置に移動する。その後、この「ドライタップ」動作モードが終了して、その前に選択された動作モードが自動的に選択される。
【００７８】
「フラッシュ（Flush）」動作モードはオペレータが組織リムーバ１３２の先端部におけるあらゆる障害物（組織断片等）を取り除いて当該先端部に流体が流れるようにすることを望む場合に選択される。オペレータがこの「フラッシュ」動作モードを、例えば、アイコン３６２の領域におけるディスプレイ３４４に触れることによって作動すると、ディスプレイ３４４は「フラッシュモード（Flush Mode）」の状態になったことを表示する。その後、カッター９６は完全に後退した第１の位置に移動して、組織リムーバ１３２の先端部が露出するようになる。次に、制御ユニット３４２が真空スイッチ１５０に応答するように設定され、このスイッチ１５０がオペレータに押されると、「フラッシュ」動作モードが終了して、前に選択された動作モードが自動的にリセットされる。しかしながら、真空スイッチ１５０を押す前に、オペレータは第２のコネクタ３０４を一時的に分断して、注射器を用いて第２の真空チューブ１３６の中に塩類溶液のような流体を注入してから、第２のコネクタ３０４を再接続することもできる。
【００７９】
「注入（Inject）」動作モードはオペレータが局所麻酔のような流体を穴あけ器７８の先端部の周囲の組織内に注入することを望む時に選択される。オペレータがこの「注入」動作モードを、例えば、アイコン３６４の領域におけるディスプレイ３４４を触れることによって作動すると、ディスプレイ３４４が「注入モード（Inject Mode）」の状態になったことを表示する。その後、カッター９６がポート７８のすぐ基端側の第３の位置に移動する。さらに、制御ユニット３４２がハンドピース２０の第３（真空）スイッチ１５０に応答するように設定される。次に、ディスプレイがオペレータに第２の真空チューブ１３６に流体を注入してその注入処理の完了時に第３（真空）スイッチ１５０を再び押すように指示する。オペレータが第２の真空チューブ１３６の中への注入処理を完了して、当該チューブ１３６を流体収集システム２２に再接続して、第３（真空）スイッチ１５０を押すと、カッター９６が完全に後退した第１の位置に移動する。この時点で、「注入」動作モードが終了して、前に選択された動作モードが自動的にリセットされる。
【００８０】
利用可能な動作モードの１つが選択されるたびに、ディスプレイ領域３４４が文章および図形の情報を与えてユーザに装置の正しい使用方法および次の処理工程を促す。さらに、モード表示ディスプレイ３７０には、カッター位置表示器３７３として表現されているカッターチューブの瞬時位置、前方真空表示器３７２（第１の真空チューブ９４に対応する）、および後方真空表示器３７１（第２の真空チューブ１３６に対応する）の作動を示すプローブ組立体の表現が含まれる。
【００８１】
本発明は、上述のように、ハンドピースがＸ線定位テーブルに取り付けられていないことを主な理由として、医者の部屋から各室に移送可能である。流体収集システム、動力伝達源および制御ユニットを含む装置の残りの部分はポータブルな車付きのユニット内に収容できる。医者は多数の患者がそれぞれ別々の部屋に抱えていて治療を待っている場合に、外科処理をそれぞれの患者に別個に行なわなければならないが、患者を装置に移動するのではなく、この生検装置を各患者に移動することができるので、患者に安心感を与えながら手術を待たせることができる。異なる滅菌したプローブ組立体を各患者に使用するが、ハンドピースのホルスタ部分は再使用できる。
【００８２】
以上、本発明の好ましい実施形態を図示し説明したが、当該技術分野における熟練者であれば、これらの実施形態が例示的な目的でのみ用いられていることが明らかに分かる。すなわち、当該技術分野における熟練者によって、本発明を逸脱することなく多数の変形、変更および置換が案出可能である。従って、本発明は特許請求の範囲およびその実施態様によってのみ限定されると解するべきである。
【００８３】
本発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）さらに、基端部および先端部を有する管状の組織リムーバから成り、当該リムーバが前記カッターのカッター内孔部の中に配置されていて、その先端部における前記ポートよりも基端側にストレイナを有しており、当該ストレイナがカッターにより切断した組織部分が前記カッター内孔部の中を基端側に移動することを阻止するためにカッター内孔部の中で障害物として存在する請求項１に記載の生検装置。
（２）さらに、基端部および先端部を有する第１の真空チューブから成り、当該第１の真空チューブの先端部が前記管状の組織リムーバの基端部に液体を介して連通して接続している実施態様（１）に記載の生検装置。
（３）さらに、前記第１の真空チューブの基端部に取り付けた第１のコネクタから成り、当該第１のコネクタが第１の真空チューブを流体収集システムに流体を介して連通するように接続する実施態様（２）に記載の生検装置。
（４）前記第１の真空チューブがその中の流体の流れを目視し得る材料により形成されている実施態様（２）に記載の生検装置。
（５）さらに、先端部および基端部を有する第２の真空チューブから成り、当該第２の真空チューブの一部が前記ハンドピースの中に収容されており、当該第２の真空チューブの基端部が流体収集システムに着脱可能に取り付けられており、当該第２の真空チューブの先端部が前記穴あけ器内孔部に流体を介して連通している請求項１に記載の生検装置。
【００８４】
（６）前記第２の真空チューブがその中の流体の流れを目視し得る材料により形成されている実施態様（５）に記載の生検装置。
（７）さらに、前記第２の真空チューブの基端部に取り付けた第２のコネクタから成り、当該第２のコネクタが第２の真空チューブを流体収集システムに流体を介して連通するように接続する実施態様（５）に記載の生検装置。
（８）前記ハンドピースがさらに当該ハンドピースを前記動力伝達源に着脱自在に接続するためのホルスタにより構成されている請求項１に記載の生検装置。
（９）前記動力伝達源が第１の電気駆動モータおよび第１の回転軸を備えており、当該第１のモータが第１の回転軸の基端部に接続しており、当該第１の回転軸が前記ホルスタに回転可能に取り付けた先端部を有しており、これによって、前記第１のモータが前記ハンドピースのカッター回転伝達手段と動作可能に係合する実施態様（８）に記載の生検装置。
（１０）前記動力伝達源がさらに第２の電気駆動モータおよび第２の回転軸を備えており、当該第２のモータが第２の回転軸の基端部に接続しており、当該第２の回転軸が前記ホルスタに回転可能に取り付けた先端部を有しており、これによって、前記第２のモータが前記ハンドピースのカッター軸方向伝達手段と動作可能に係合する実施態様（９）に記載の生検装置。
（１１）前記ハンドルにおいて、前記ハンドピースの基端部および先端部の間に配置される組織サンプリング面が設けられており、当該サンプリング面を介して、前記生検装置におけるカッター内孔部の中から切断した組織部分を取り出す請求項１に記載の生検装置。
【００８５】
【発明の効果】
従って、本発明によれば、現行の装置に比してより多様性があって、軽量で操作しやすい生検装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による軟質組織収集用のハンドピースを含む生検装置の等角図である。
【図２】図１のハンドピースの等角図であってホルスタに取り付ける前のプローブ組立体を示している図である。
【図３】図２のプローブ組立体の分解等角図である。
【図４】内部の構成要素を現すために左側のハンドル外殻部を取り外した図２のプローブ組立体の等角図である。
【図５】図２のホルスタの分解等角図である。
【図６】プローブ組立体およびホルスタの先端部の上部断面図であって、第１の位置、すなわち、完全に後退した位置のカッターを示している図である。
【図７】カッターが第１の位置にあって穴あけ器の先端部が開口している場合のプローブ組立体の先端部の部分断面図である。
【図８】プローブ組立体およびホルスタの先端部の上部断面図であって、第３の位置、すなわち、中間位置のカッターを示している図である。
【図９】穴あけ器の先端部のポートが開口していて患者から取り出す組織部分を受容するようになっており、カッターの先端側ブレード（破線で示されている）がポートのすぐ基端側にあって、図８に示すカッターの第３の位置に対応しているプローブ組立体の先端部の上部断面図である。
【図１０】プローブ組立体およびホルスタの先端部の上部断面図であって、第４の位置、すなわち、完全に前進した状態のカッターを示している図である。
【図１１】カッターの先端側ブレード（隠れ線で示されている）が穴あけ器の先端部におけるポートの先端側に示されていて、図１０に示すカッターの第４の位置に対応しているプローブ組立体の先端部の上部断面図である。
【図１２】左側ハンドル外殻部を取り外したプローブ組立体の等角図であって、第１の位置にあるカッターを示しており、組織部分がカッターの先端部から取り出された後にハンドルの組織サンプリング面上に配置された状態で示されている図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態の部分的上面図であって、ホルスタの上側外殻部およびプローブ組立体の上側外殻部が取り外されて内部の構成要素が現されている図である。
【図１４】図１３に示す生検装置におけるホルスタの下側外殻部およびプローブ組立体の下側外殻部の等角図であって、ラッチ部およびホルスタスロットを示している図である。
【図１５】図１４の組み立てた状態の構成要素の長手方向に沿う断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態のホルスタの分解等角図であって、スイッチボートおよび回転センサーを示している図である。
【図１７】制御ユニットおよびその本発明の別の構成要素との関係を示す概略図である。
【図１８】図１７に示す表示装置の拡大図である。
【符号の説明】
２０ ハンドピース
４０，２０２ プローブ組立体
７０ 穴あけ器
９６ カッター
１３２ 組織リムーバ
１４０，２２１，２５１ ホルスタ

Claims (1)

1. 外科手術患者から少なくとも１個の軟質組織部分を採取して取出すための生検装置において、
   (ａ)片手によって把持するように構成されて先端部および基端部を有するハンドピースから成り、当該ハンドピースが生検装置を外科手術患者に対して前後に移動するための外部支持手段なしに片手によって独立して操作可能であり、さらに、
   （ｂ）前記ハンドピースの先端部から延出する細長い穴あけ器から成り、当該穴あけ器が、
   （ｉ）穴あけ器内孔部と、
   （ｉｉ）組織に進入するための鋭利化した先端部を有しており、前記生検装置のハンドピースを外科手術患者に向けて片手により独立して移動した時に、当該鋭利化した先端部が組織に進入するように構成されており、さらに、
   （ｉｉｉ）前記鋭利化した先端部の基端側に位置するポートを有しており、前記ハンドピースをこのポートの近くの組織に配置するように片手により独立してさらに操作した時に、当該ポートが組織の一部を受容するように構成されていて、前記穴あけ器内孔部がこのポートと流体を介して連通しており、さらに、
   （ｃ）先端部と基端部とこれらを貫通するカッター内孔部とを有する細長いカッターから成り、当該カッターが前記穴あけ器に対して同軸かつ摺動可能に配置されていて、そのカッター先端部にカッターブレードを有しており、カッターが前記ポートを越えて先端側に摺動する時に、当該カッタブレードが前記ポートの中に突入する組織部分を切断し、これによって、このカッターブレードの基端側の前記カッターのカッター内孔部の中に、切断した組織部分を貯留し、さらに、
   （ｄ）前記ハンドピースの中に収容されて前記細長いカッターと動作可能に接続しているカッター回転伝達手段から成り、当該カッター回転伝達手段が作動する時に、前記カッターがその長手軸の回りに回転し、さらに、
   （ｅ）前記ハンドピースの中に収容されて前記細長いカッターと動作可能に接続しているカッター軸方向伝達手段から成り、当該カッター軸方向伝達手段が作動する時に、前記カッターが前記穴あけ器に対して軸方向に摺動し、さらに、
   （ｆ）前記ハンドピースの基端部に接続された動力伝達源であって、
   （ｉ）前記カッターを回転させるための前記カッター回転伝達手段と、
   （ｉｉ）前記カッターを軸方向に摺動させるための前記カッター軸方向伝達手段と、動作可能に係合する動力伝達源とから成ることを特徴とする生検装置。

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