活组织检查装置的制作方法

文档序号:13873339阅读:139来源:国知局
活组织检查装置的制作方法

本发明涉及外科医疗装置,具体地,涉及获得体内的组织样本的装置。



背景技术:

在核心活组织检查程序中,活组织检查装置通常包括内针或尖头探针,其中,内针或尖头探针包括靠近针尖的且呈槽或浅容器形式的取样腔,该取样腔由具有切割边缘并且附接至弹簧加载机构的外护套、套管或套筒覆盖。

在活组织检查程序中,在活组织检查装置的关闭状态,即护套位于覆盖取样腔的前方位置,或活组织检查装置的打开状态,即护套处于露出取样腔的缩回位置时,活组织检查装置插入身体中。在活组织检查装置在其关闭状态下插入身体的情况下,当接近活组织检查取样位置时,内针在身体内朝向活组织检查取样位置被向前发射以露出取样腔。设置有切割器件的外护套然后向前运动以切割填充针槽的组织并将该组织保持在针槽中。

替代性地,在活组织检查装置在其打开状态下插入身体的情况下,在活组织检查装置处于活组织检查取样位置时,仅执行外护套的向前运动,以切割组织并将该组织封装在取样腔中。

代替或补充外部施加的旨在在体内对装置进行引导或对待取样的所关注的组织进行定位的诊断成像系统,比如x射线或超声波,一些活组织检查装置包括传感器,该传感器旨在检定体内的组织的特征以改善对所关注组织的定位和整体取样程序。

转让给本发明的受让人的wo2011016034公开了一种在去除受试者的组织的过程中使用的外科手术工具。该外科手术工具具有近端区域和远端区域以及至少一个传感器,所述至少一个传感器用于感测位于手术工具的远端区域的一个或更多个预定条件。

转让给本发明的受让人的wo2009010960公开了一种用于组织检定和治疗的医疗装置。该装置包括组织检定探针,该组织检定探针包括细长承载件,细长承载件用于承载至少沿所述承载件的轴线以间隔关系布置的组织检定传感器组,使得探针前进穿过组织块以能够使得基于来自组中的传感器的特征信号而对所述组织块内的异常组织样本进行定位并确定其尺寸,从而能够通过治疗工具对异常组织样本进行治疗。

美国专利8,002,713教示了用于组织收集的活组织检查装置,活组织检查装置包括活组织检查针模块。活组织检查针模块包括活组织检查针和切割套筒,活组织检查针具有尖锐的远端部以及用于收集组织的远端开口,切割套筒在其远端部具有切割刀片并且相对于活组织检查针同轴地定位。

美国专利6,083,176公开了一种手柄组件,该手柄组件具有允许针套件插入的开口。针套件是一体单元并且由外部中空套管和内部尖头探针组成。探针和套管能够通过限定的运动而相对于彼此分开地推入活组织检查区域中。手柄组件包括壳体、套管延伸部和探针延伸部。在操作中,探针和套管插入壳体。延伸部可滑动并且分别向后运动直到探针和套管处于弹簧加载位置,其中,在探针和套管两者上第一锁定构件接合第二锁定构件。探针和套管在活组织检查区域附近插入患者体内。然后,探针被推入活组织检查区域中。探针延伸部由使用者的拇指向前推动并且探针被发射,使得组织被刺穿。套管延伸部由探针的发射而触发并且自动地向前推动,使得组织被切断并且捕获在探针的凹口中。在分离活组织检查区域之后,使用探针的延伸部将探针向前压,使得组织样本暴露并且可以被去除。然后将探针和套管拉回到起始位置,以便可以采集多个样本。



技术实现要素:

本发明通过下述方式在对所关注的组织附近的健康组织的不期望的提取减至最小的同时提供了一种新颖有效的活组织检查方法,该方式为对体内的组织精确地取样并且有效地收集所关注的组织,,该精确地取样包括正确识别所关注的组织,例如,被怀疑为异常或患病的组织。此外,本发明能够通过提供新颖性组织检定技术来精确地定位所关注的组织,同时能够仅对所关注的组织进行取样并且将其它组织保持就位。

本发明提供快速、易于实施且精确的组织取样,并且获得“高品质”和未损伤的组织样本,以优化随后的实验室检查程序。

本发明提供了一种新颖的活组织检查装置,该新颖的活组织检查装置从身体精确地收集准确的组织部分,该组织部分被有效地诊断和定位。本发明的活组织检查装置能够对由该装置已经检定的相同组织立即进行取样。这通过在非常短的时间内在完全相同的组织部分上执行两个随后的动作来实现,同时保持活组织检查装置(活组织检查装置的组织收集部分)固定在相同的位置处,而不需要在检查动作之后的收集动作期间使活组织检查装置轴向或旋转地运动。本发明的活组织检查装置具有组织检定模式,在组织检定模式中,当活组织检查装置在组织内运动时组织被连续地检定,其中,组织通常在活组织检查装置的远端部分处与活组织检查装置相接触。如果被检定的组织部分的性质满足所寻求的标准,则活组织检查装置通过仅切割刚被检查并且检定为所关注的组织的组织部分来启动收集模式。这在保留不需要的组织的同时产生了高质量的组织样本。同时,涉及来自使用者(人或受控机器)的单个动作来收集组织部分的过程非常快速及方便。

因此,根据本发明的第一广泛方面,提供了一种活组织检查装置,该活组织检查装置包括内针、外护套以及组织感测单元,组织感测单元构造成感测组织性质并且安装在外护套上。内针包括构造成刺穿组织的尖端以及构造成用于接纳来自所关注区域的组织部分的腔。外护套构造成相对于内针在护套完全覆盖腔的前方位置与护套完全露出腔——或者换句话说,腔被暴露或被护套完全显露出——的后方位置之间运动。外护套包括处于外护套的前端部处的切割边缘,该切割边缘构造成在护套从护套的缩回(后方)位置沿向前方向运动至覆盖腔的前方位置的同时将所述组织部分切割到所述腔中。当外护套处于前方位置时,组织感测单元在轴向和方位角上与内针中的腔对准,从而感测指示与腔的位置相邻(上方)的组织部分的组织特性(检定组织)的信号。也就是说,该组织部分是待切割的候选物。也就是说,组织部分在护套运动至护套的后方位置以暴露腔时将被切割到腔中,然后在护套返回至护套的后方位置时,组织并且将该组织部分保持固定在被覆盖的腔中。

通常,本发明的活组织检查装置操作如下。活组织检查装置在其关闭构型——即,护套牢固地固定在前方位置——中被插入到所关注区域中。活组织检查装置在所关注区域内运动,同时组织感测单元连续地扫描取样腔的位置的上方/邻近取样腔的位置的组织,并且提供关于该组织的瞬时特性(例如,电性能)的指示。当使用者检测到可疑组织时,在活组织检查装置保持就位的同时,它使用者激活组织取样过程,在组织取样过程中,护套向后运动以打开腔,从而允许可疑组织进入腔,并且紧接在护套向前(返回)运动之后立切割可疑组织,从而将切割的组织留在腔内。外护套的向后和向前运动(该向后和向前运动在本文中可以称为往复运动)被执行/致动为单个连续过程。

在一些实施方式中,组织感测单元包括间隔开的组织检定传感器的组,所述间隔开的组织检定传感器的组在护套处于前方位置时布置在腔的上方并且沿着腔布置。

在一些实施方式中,组织感测单元可以与护套成一体。

在一些实施方式中,组织感测单元包括近场电磁传感器。

在一些实施方式中,组织感测单元包括电容传感器。

根据本发明的第二广泛方面,活组织检查装置包括内针、外护套以及真空/抽吸机构,通过真空/抽吸机构抽吸力被连续施加到内针中的取样腔。当活组织检查装置处于关闭状态时,在取样腔内积聚相对于外部压力的负压。当组织取样过程开始并且外护套向后缩回/运动时,负压有助于有效地将组织拉入取样腔。这有助于获得填充组织收集腔的高质量组织样本。通常从距离针的尖端最远的腔的后侧施加抽吸/真空。这有助于在外护套缩回的整个阶段/时间内在取样腔内保持负压。活组织检查装置可以可选地包括安装在如上所述操作的外护套上的组织属性感测单元。

根据本发明,活组织检查装置包括运动机构,该运动机构负责使得通过护套的向后和向前运动而实现收集腔的连贯露出及覆盖。运动机构在该护套的后侧连接至护套,并且运动机构构造成可控制地以如下的方式运动,该运动方式为连续的并且使护套响应于单个致动而首先从所述前方位置沿向后方向运动到所述后方位置,并且然后从所述后方位置沿所述向前方向运动到所述前方位置。

运动机构可以包括锁定机构,该锁定机构包括滑动件和闩锁,滑动件构造成使得所述护套能够缩回到后方位置中,闩锁构造成使得所述护套能够固定到所述后方位置中,从而能够从所述腔提取所述组织部分。

在一些实施方式中,运动机构包括在致动所述护套的运动之前被手动赋能的弹簧。

在一些实施方式中,运动机构包括至少第一弹簧和第二弹簧,所述第一弹簧在致动所述护套运动之前被赋能,从而使所述护套沿向后方向运动至所述后方位置,所述第二弹簧通过所述第一弹簧的松弛运动而被赋能,从而使所述护套在从所述后方位置至所述前方位置的向前方向上运动。

在一些实施方式中,运动机构包括至少第一弹簧和第二弹簧,两个弹簧在致动所述护套的运动之前被赋能,所述第一弹簧的松弛运动使所述护套沿向后方向运动至所述后方位置,随后所述第二弹簧脱离,所述第二弹簧的松弛运动致使所述护套在从所述后方位置至所述前方位置的向前方向上的运动。

在一些实施方式中,运动机构包括止转轭机构,止转轭机构包括扭转弹簧,该扭转弹簧构造成被赋能并且在松弛期间附接至止转轭机构的旋转盘,所述被赋能的扭转弹簧的松弛运动致使所述护套在向后和向前方向上的运动。

在一些实施方式中,运动机构包括扭转弹簧和活塞,该扭转弹簧构造成被赋能,活塞在一侧处与扭转弹簧接合并且在第二侧处与所述外护套接合,所述被赋能的扭转弹簧的松弛运动经由所述活塞致使所述护套在向后和向前方向上的运动。

在一些实施方式中,运动机构构造成使所述外护套和内针一起向前运动,同时保持腔被外护套覆盖。运动机构可以包括弹簧和销,弹簧的松弛致使所述外护套和内针向前运动,所述销在一点处附接至所述内针,并且在运动期间在另一点处与外护套接合,从而防止在外护套和内针一起向前运动时外护套和内针之间的相对运动。

附图说明

为了更好地理解本文公开的主题并且例示该主题如何可以在实践中执行,现在将参照附图仅通过非限制性示例对实施方式进行描述,在附图中:

图1a至图1d示意性地图示了根据本发明构造的活组织检查装置的实施方式的示意性侧视图和俯视图,该活组织检查装置包括组织感测单元;

图2a至图2b示出本发明的活组织检查装置的示例的等距视图,该活组织检查装置具有组织感测单元的非限制性示例,该组织感测单元在图2b中以放大图具体地示出;图2c示出了本发明的活组织检查装置的非限制性示例的示意性侧视图,该活组织检查装置包括具有倾斜切割边缘的外护套;

图3a至图3d示意性地示出了根据本发明构造的活组织检查装置的另一实施方式,该活组织检查装置包括抽吸系统;

图4a至图4l例示了与本发明的活组织检查装置一起使用的运动机构的一个实施方式;

图5a至图5k例示了与本发明的活组织检查装置一起使用的运动机构的第二实施方式;

图6a至图6c以放大图例示了用于致动运动机构的各个运动步骤的杠杆的位置和作用模式,以及与本发明的活组织检查装置一起使用的锁定机构。

图7a至图7h例示了与本发明的活组织检查装置一起使用的运动机构的第三实施方式;

图8例示了与本发明的活组织检查装置一起使用的运动机构的第四实施方式;

图9例示了运动机构的实施方式,在该运动机构中,针和护套能够一起前进以与本发明的活组织检查装置一起使用;以及

图10a1至图10e2例示了运动机构的另一实施方式,在该运动机构中,针和护套能够一起前进以与本发明的活组织检查装置一起使用。

具体实施方式

参照图1a至图1d,图1a至1d示出了根据本发明构造的活组织检查装置100的第一非限制性示例。图1a至图1b分别是活组织检查装置处于其关闭位置和打开位置的侧视图。图1c至图1d分别是活组织检查装置处于其闭合位置和打开位置的俯视图。如图所示,活组织检查装置100包括内针110,内针110包括在装置的远端部100d处的尖端112,尖端112构造成在生物体内的所关注区域内运动的同时刺穿组织。如图1b和图1d中的打开构型所示,针110还包括取样腔114,取样腔114构造成在组织部分被活组织检查装置100切割之后接纳来自所关注区域组织部分,如下所述。

活组织检查装置包括外部同轴的护套120,该外部同轴的护套120构造成相对于内针110在前方位置或换言之关闭位置/构型与后方位置或换言之打开位置/构型之间运动。如图1a和图1c所示,当外护套120处于其前方位置时,外护套120覆盖腔114。此外并且优选地,在这种状态下,外护套120密封腔114,以限制流体或任何其它物质从所关注区域和腔114通过。为此,外护套120或内针110可以包括密封装置,比如环,该密封装置确保腔被密封,如下面将例示。在后方/打开位置中,如图1b和图1d所示,外护套120通过相对于内针110向后运动来完全显露出腔。在护套的向后运动期间,与露出的腔相邻的组织部分进入腔114。外护套120包括在外护套120的前侧的切割边缘122,该切割边缘122构造成在外护套120沿向前方向从打开状态向关闭状态运动的同时切割腔114中的组织部分。

活组织检查装置100还包括组织感测单元130,组织感测单元130感测组织性质并且描绘组织的特征,例如,识别异常或患病组织。组织感测单元130在外护套120的远端部分处安装在外护套120上,使得当护套处于向前(关闭)位置时,组织感测单元130与腔114对准,即,组织感测单元在腔114上方并且在如虚线132和134所部分地示出的腔114的边缘之间延伸。尽管虚线132和134图示出沿着活组织检查装置100的长度的纵向轴线x的对准,但应当理解的是,组织感测单元130与腔114之间也沿着装置的宽度——即,沿方位角方向——保持对准,如图1c所示。换句话说,组织感测单元130感测到的区域与在护套向后缩回时容纳到腔114中并且在护套向前运动返回至护套的向前(关闭)位置时被切割的组织部分的区域相匹配。组织感测单元130的设计、外护套120相对于针110的运动以及腔114被制成以确保仅被感测到的组织部分被切割并且接纳在腔114中。

在该示例中,活组织检查装置100还包括在其近端部100p处的手柄140,该手柄140特别地构造成使得使用者有效且舒适地抓握装置100。

应该注意的是,在本申请中,一方面的术语“向前”“远端部”和“(页面的)右侧”和另一方面的术语“向后”和“近端部”以及“(页面的)左侧”以及它们相应的派生词可以互换使用。

活组织检查装置100可以包括如下所述的运动机构,该运动机构使得外护套120能够在前方位置与后方位置之间向后及向前运动。运动机构可以容置在手柄140的内部。应当认识到,除了下面示出的一些示例之外,手柄140和内针110之间不具有相对运动,因此如由虚线连接142所图示的那样彼此牢固地附接或可拆卸地固定至彼此。应当理解,内针110到手柄140的固定可以根据手柄的内部件的设计和功能而位于手柄的任何合适的位置上,如将在下面进行进一步描述。替代性地,内针可以构造成相对于手柄运动,如将参照图9进行进一步详细描述。

通常,活组织检查装置100除了具有在针110中形成的腔114之外,还具有中空的圆筒形外护套120以及相匹配的较小且封闭的全满或半满圆筒形内针110。因此,活组织检查装置100在横穿的横截面即在y-z平面中为具有环形或半环形圆形截面的圆形,如下面的一些实施方式所示。

针的尖端112构造成容易、方便且具有有效的穿刺力。在一些实施方式中,尖端112呈锥形形状,该锥形形状具有与在针110的y-z平面中的完整横截面相匹配的圆形基部。在一些其它实施方式中,尖端112可以形成为角锥体形状,该角锥体形状在角锥体面之间具有作为提高穿透组织力的切割器的边缘。尖端的顶点的角度被优化成确保方便且进行较少疼痛/较少伤害的穿透过程。尖端112也被密封,使得在通过外护套120的向后运动而显露出腔114时活组织检查装置中除了腔114的上侧之外的任何位置处不收集组织。

组织感测单元130设计成感测与组织感测单元130接触的组织部分的特性。组织感测单元130优选地构造成连续地操作并且提供来自组织的即时和连续的感测数据,即扫描组织感测单元130接触的组织部分。在操作期间,控制单元(如图2a所示)中连续地接收由组织感测单元130获得的指示组织特性的信号,该控制单元以有线或无线连接的方式连接到活组织检查装置100。控制单元对组织信号数据进行在线分析,并向使用者呈现指示组织类型或特征的输出数据。

应当注意的是,当外护套120处于其前方(关闭)位置时,活组织检查装置处于“扫描模式”,在扫描模式中活组织检查装置通过感测单元130扫描组织。活组织检查装置100通常配备有锁定机构,该锁定机构在扫描模式持续进行时将外护套保持固定在关闭状态,从而防止组织感测单元130在扫描模式期间发生任何意外的和无意的位移。

组织感测单元130包括传感器领域中已知的任何一种或多种传感器的传感器布置,所述传感器为构造成用于感测生物组织特性的类型比如光学或电磁传感器。传感器以及将传感器连接至控制单元的通信线路优选是平坦且薄的,使得传感器和通信线路可以容置在外护套120上而基本上不增加外护套的直径,并且不会在活组织检查装置在组织内运动时对运动产生阻力。具体地,组织感测单元130可以根据wo2011016035中的标题为“electromagneticsensorforuseinmeasurementsonasubject(用于对物体进行测量的电磁传感器)”中描述的实施方式,或者根据us20120316463中的标题为“medicaldeviceandmethodforuseintissuecharacterizationandtreatment(用于组织检定和治疗的医疗装置和方法)”中描述的实施方式来构造,这两个文献均转让给本申请的受让人。在一个具体的非限制性实施方式中,参照图2a至图2b,组织感测单元包括作为平坦且薄的组织检定传感器组sa的传感器布置sa,例示了七个这样的传感器。传感器组sa可以沿着预定的轴线——这里为轴线x——以间隔开的关系布置,使得传感器在活组织检查程序期间识别所关注的组织的特性时提供来自如下的组织部分的组织信号,该组织部分可以由护套的切割边缘122切割并且被接纳在针的腔114中。图2b是包括平坦且薄的传感器组sa和通信线路(传输结构ts)的组织感测单元的放大视图。在一些实施方式中,组织感测单元130可以包括间隔开的传感器的二维组,例如,传感器矩阵。二维组与内针中的取样腔对准,并且可以在空间上进行组织以覆盖或部分覆盖圆筒形护套120的圆形侧壁的一部分。在又一实施方式中,组织感测单元130可以包括电容传感器——也称为电容式传感器——或间隔开的电容传感器组。

在一些实施方式中,组织感测单元130可以嵌入在外护套120的外表面中,例如,特别指定的孔中,从而形成外护套120和活组织检查装置100的一体部分,使得组织感测单元130不从外护套的表面(侧壁)向外突出,并且不使活组织检查装置的总体积有任何增加。传感器s的组通过柔性且平坦的信号传输结构件ts——如wo2011016035所教示的——连接至合适的控制单元(未示出)以用于将感测数据发送至该控制单元。

控制单元150通过有线连接件/电缆组152连接至活组织检查装置(例如,在手柄140的侧部),并且控制单元150通过与电缆组152连接的传输线ts连接至传感器sa。控制单元连续地向传感器布置发送信号并且接收来自传感器布置的在线信号,即,源于组织块内的活组织检查装置的每个位置处的每个传感器的具体位置的信号。由控制单元150发送和接收的信号包括组织检定信号,例如,被传输至传感器sa并从传感器sa反射回来的电磁场,其中,反射的电磁场的振幅和相位取决于传感器sa附近的组织的电特性。控制单元还可以对信号进行分析并且在所包含的图形用户界面(gui)上显示所测参数的信号或组织轮廓。控制单元可以被预编程为仅在外护套处于向前方向时即当腔闭合时接收信号,或者控制单元可以接收所有信号并丢弃在收集阶段期间即在外护套前后运动期间到达的信号。使用者可以基于在控制单元中接收到的信号来决定是否在活组织检查装置在组织内的特定位置处激活组织收集模式。附加地或替代地,控制单元150可以产生指示所测得的组织的状况的输出数据,并且由此指示是否应当在组织内活组织检查装置的特定位置处执行组织收集模式。

参照图2c,图2c示出了具体的外护套120a的非限制性示例,该外护套120a在其远端部具有倾斜/斜向的切割边缘。如图所示,切割边缘122a成角度倾斜,使得护套在腔的侧部122b处较长,并且在相对的侧部122c处较短。这种特定的结构使得对组织的穿刺和切割更有效率,这是因为与垂直于前进方向的切割边缘相比,组织对前进的外护套的阻力更小。

参照图3a至图3d,图3a至图3d图示了根据本发明的另一实施方式的非限制性示例。示出了活组织检查装置200,并且活组织检查装置200包括内针210和外护套220。装置200还包括如装置100中的手柄(未示出)。内针210、外护套220和手柄在功能上与上述活组织检查装置100的内针110、外护套120和手柄140相似,但是内针210、外护套220和手柄具有如下所述的一些不同的结构元件。因此,内针210包括尖端212和腔241,尖端212构造成刺穿组织,腔214构造成在被活组织检查装置200切割后接纳来自所关注区域的组织部分。外护套220构造成相对于内针210在前方位置或者换句话说如图3a所示的护套覆盖腔214的关闭位置/构型与后方位置或者换句话说如图3c所示的护套未覆盖并且完全露出腔214的打开位置/构型之间运动。在关闭位置中,外护套220完全密封腔214,以阻止流体或任何其它物质从所关注区域通向腔214或使从所关注区域通向腔214的流体或任何其它物质最小化。这在图3b中图示,图3b是沿虚线a-a的横截面的视图。如图3b所示,内针210和外护套220的横截面都是圆形的,由于内针210和外护套220的直径接近,因此可以阻止或最小化物质或流体(气体或液体)在内针210与外护套220之间通过。为此,外护套220或内针210可以包括密封装置,当护套220处于前方位置时该密封装置有助于密封腔。例如,图3c中示出了包裹内针210的外部的密封构件218。替代性地,密封构件可以在外护套的远端侧处牢固地附接至外护套的内腔。外护套220包括在外护套220的前端(远端)部处的切割边缘222,切割边缘222构造成在外护套220从打开状态向前运动至关闭状态的同时将组织部分切割到腔214中。

活组织检查装置200包括抽吸系统250,抽吸系统250构造成在腔214中施加抽吸力,从而在护套220沿向后方向运动的同时,即在显露出腔214的过程期间,将腔附近——通常在腔上方——的组织部分拉入腔中。将组织部分拉入到腔214中以及在外护套220朝向其关闭位置向前运动的同时利用外护套220的切割边缘222进行组织切割提高了质量(切割组织样本的尺寸和完整性)。

通常,抽吸系统250包括中空通道242,中空通道242形成/建立在内针与外护套之间的空间中,如图3c中例示了施加的吸入/真空的行程/路线的虚线以及图3d所示沿虚线b-b的截面的通道/空间242所示。从截面线b-b的位置朝向内针的近(手柄侧)端部,内针210的截面不是圆形的,而是至少在一侧被截顶以在内针与外护套之间形成真空通道242。也可以应用中空导管/管的真空通道穿过活组织检查装置200,使得真空通道的一侧244连接至腔214,并且在真空通道的第二侧246处连接到抽吸泵(未示出),该抽吸泵通常位于身体/被检查的组织的外部——例如在装置的手柄内部——或控制单元内(如图2a所示的控制单元)内。优选地,如图所示,抽吸系统250在距离由外护套220的向后运动而开始被显露出的腔较远的位置处连接至腔214的后侧。由此,当外护套向后运动时,在腔的内部保持有由真空/抽吸产生的作用在组织上的拉力,从而增进组织进入腔中。

由抽吸系统250施加的抽吸力通常通过相对于活组织检查装置200周围的组织中的压力在腔214内产生负压来实现。

应当理解的是,在一些图3a至图3d中未具体示出的非限制性实施方式中,活组织检查装置200还包括组织感测单元,组织感测单元参照图1至图1d以及图2如上所述进行构造。

为了收集组织,本发明的活组织检查装置包括创新的运动机构,该创新的运动机构负责外护套相对于内针的连续、向后和向前(往复)运动,使得腔逐渐显露以接纳随后通过护套沿向前方向的运动而被切割的组织部分。

运动机构通常在护套的后侧(护套的近端部处)连接到外护套,并且运动机构构造成以连续的且如下的方式运动:该方式为响应于使用者的单个激活使外护套首先从前方位置沿向后的方向运动至后方位置、然后从后方位置沿向前的方向运动至前方位置。

此外,运动机构包括下述选项:保持腔在打开位置中露出,以便当该装置在身体外部时能够抽出收集的组织。换句话说,运动机构能够使外护套缩回并将该外护套固定在后方位置中,使得切割的组织部分能够从腔中被安全地提取。

此外,运动机构可以包括下述选项:在内针中的腔保持被外护套覆盖的同时,将内针和外护套一起向前运动,即,使内针和外护套沿远端方向发射。当在开始检定和取样程序之前需要有效地/有力地刺穿组织块时,这种共同的向前运动是有利的。

应当注意的是,运动机构通常是机械的,但运动机构可以使用用于使外护套以受控方式在向后和向前两个方向上运动的专用电动马达而电力地实现。后一种构型在本申请中没有具体描述,它通常涉及马达和控制器,该控制器控制使外护套运动的马达的速度。使用电控马达的一个优点在于,对护套的运动进行额外的控制。例如,电气控制使得外护套能够在其后方位置与前方位置之间部分地运动,或者使护套在向前和向后的方向上以可控制、例如可变速度的方式运动。

在下文中,描述了运动机构的若干实施方式。所描述的运动机构可以与根据本发明构造的任何装置、例如上述装置100和200或它们的组合一起使用。

参照图4a至图4l,图4a至图4l示出了根据本发明的运动机构300的第一示例。该运动机构在包括内针(110,210)、外护套(120,220)以及手柄(140,240)的活组织检查装置(100,200)中使用。运动机构位于手柄内部并且构造成使外护套(120,220)向后运动,从而完全露出内针中的腔(114,214)以将组织部分接纳在腔(114,214)中,然后使外护套(120,220)向前运动至其关闭位置,从而切割组织部分并所切割的组织部分包封在装置内。图4a至图4h图示了外护套的各种运动阶段。

运动机构300包括两个弹簧302和304,弹簧302和304构造成使外护套在向前和向前方向上运动。为了准备运动周期并且致动向后和向前的连续运动,运动机构包括手柄(140,240)中的手柄/滑动件和按钮,手柄/滑动件和按钮使得使用者能够对一个或两个弹簧赋能(energize)并且释放至少一个被赋能的弹簧以产生所需的运动。在这个示例中,弹簧302通过联接件306连接至护套,联接件306固定地连接至护套的后侧并且随着护套向前及向后运动。弹簧304牢固地连接至与护套(120,220)的后侧接合的销308。这通过在销308的远端部处的突出部310实现,该突出部310推动联接件306。图4a示出了当活组织检查装置处于扫描模式时开始运动之前的情况。弹簧302松弛,弹簧304通过延伸而被赋能,销308被锁定在销308的前方位置,并且护套处于护套的前方位置并被锁定在其前方位置。使用者释放闩锁(未示出),该闩锁将销308并因此将弹簧304保持在所描述的状态(闩锁还将护套锁定在前方位置中),并且开始向后运动。如图4b所示,弹簧304开始松弛以随之向左拉动销308,并且与联接件306相接触的突出部310因此将联接件306向左推动。附接至联接件的护套也向后运动,从而暴露取样腔。与取样腔相邻的组织进入并且填充腔。在这种向后运动期间,固定地附接至联接件306的弹簧302被压缩并且赋能。销308在其远端部处固定地连接至另一个销324,销324在限定和受限的封闭路线312中运动,使得销324在向后和向前运动期间在不同的路径/槽中行进。在技术上,路线312包括两个路径314和316以及分别在每个路径的端部处的杠杆318和320,杠杆318和320允许销324仅以一种方式运动。在销324向后运动期间,销324沿着上部直路径314行进。在图4c中,护套的向后运动完成并且销324已经行进到上部直路径314的最左侧的点。路径314在其最左侧的端部处向下扭转,并且销324向下行进,使得突出部310与联接件306分离,并因此与现在压缩而被赋能的弹簧302分离。这在图4c1中进一步图示,图4c1示出了在路径314的近端部分处的销324、突出部310以及联接件306之间的空间关系的放大特写图。腔(114,214)完全露出。在图4d中,现在开始释放被赋能的弹簧302使其朝向其松弛位置向右延伸。在该运动期间,弹簧302将护套向前推回到前方位置。在护套的这种向前运动期间,已经进入腔的组织被切割并且保持在腔内。图4e中示出了向前运动的结束,其中护套处于其前方位置并且完全覆盖取样腔。如图4d和图4e所示,在弹簧302的向前运动期间,弹簧304松弛并且在其后方位置保持静止。

然后使用附加的手柄/滑动件(未示出)以抵抗弹簧302的力将外护套手动地运动至外护套的后方位置,并且(通过使用未示出的专用闩锁)将外护套锁定在该后方位置,由此暴露出腔,使得可以提取腔内的组织部分。为了开始另一运动周期,当护套被锁定在其后方位置时,弹簧304被手动赋能。在这一点上,应当注意的是,尽管在每个示例中都没有具体示出,但是本发明的运动机构的每个所示示例都可以具有外护套的后锁定特征。

图4f至图4h图示了弹簧304的手动赋能。通过利用合适的手柄/滑动件(未示出),使用者向前推动手柄,使得附接至销308的销324沿着下部路径316行进回到销324的位置322。因为杠杆318阻止向前方向的运动因此销324不能沿上部路径314行进。此后,护套从其后方位置释放,并且该装置返回到如图4a所示的状态,准备接下来的向后和向前的运动周期。

如认识到的,图4h图示了与图4a相同的情况以实现护套的另一向前和向后的运动周期。

转到图4i至图4l中,示出了在由外护套的往复(向后和向前)运动构成的运动周期期间销324行进路线的替代构型。如认识到的,销324在向后和向前方向上沿着同一路线行进,而不是与上述路线312一样的分开的路径。在运动周期期间,销308的取向相对于外护套的取向是倾斜的。如图4i所示,倾斜的统一路线312a由斜向直路径314a形成,使得当销324向左运动时随之向后拉动外护套,销324同时向下运动,如图4j所示,以便使销324还逐渐向下远离联接件306,直到销324到达路线314a中的最左下部的点,在该点处销324已经与联接件306分离,如图4k所示。路线的倾斜角度、路线的长度和/或松弛弹簧304的长度被设定为当外护套到达外护套的后方位置时,突出部310不再与联接件306接触。当这种情况发生时,被赋能的压缩弹簧302自由地松弛,从而将外护套向右推动至外护套的前方位置,如图4l所示。

然后使用附加的手柄/滑动件(未示出)以抵抗弹簧302的力将外护套手动地运动至其后方位置,并且(通过使用未示出的专用闩锁)将外护套锁定在该后方位置,由此暴露出腔,使得可以提取腔内的组织部分。为了开始另一运动周期,当护套被锁定在其后方位置时,通过将销324沿着路线314a向右上方推动而手动地对弹簧304赋能。此后,护套从其后方位置释放,并且该装置返回到如图4i所示的状态,准备接下来的向后和向前的运动周期。

参照图5a至图5k,图5a至图5k示出了根据本发明的运动机构400的另一非限制性示例。

在该运动机构中,弹簧402未固定地连接至护套。护套在其近端(后)侧以与联接件306相同的构型固定地附接至联接件405上。图5a示出了运动机构在开始运动周期之前的状态。两个弹簧402和404在开始运动周期之前被初始地赋能,并且不是如前面的示例那样仅一个弹簧被赋能。弹簧402压缩被赋能并且被铰链406保持,其中,铰链406未固定地连接至弹簧。弹簧404延伸被赋能并且固定地连接至销408,销408通过销408的远端侧的突出部410而与外护套(120,220)的后端部接合。图5a1中提供了进一步的细节。突出部410经由联接件405与护套的后侧相接触,使得突出部410在向后运动期间向后拉动联接件405。设置有附加的突出部411,以便当销408向后运动时释放铰链406,如下面将进一步详细描述。在两个方向的运动期间,销408在与上述路线312一样构造的封闭路线412内运动。销408的运动以与上述示例相同的方式通过与销408固定地连接的销424来实现。在图5b中,通过按下装置的手柄中的专用按钮(未具体示出)来释放销408。弹簧404开始向后松弛,随之向左拉动外护套。在图5c中,销408以与上述示例中描述的相同的方式开始在路线412内向下运动。替代性地,销408可以沿着如上面在图4i至图4l中所述的路线312a以斜向路线运动。在图5d中描绘了销408完成向下运动。在这种情况下,护套处于其后方位置,并且取样腔完全暴露(未覆盖)。销408的向下运动的完成产生两个运动动作;销408的向下运动将销408与外护套分离(由于突出部410不再与联接件405相接触),并且推动铰链406(经由突出部411),因此释放压缩弹簧402。当弹簧402被释放时,弹簧402向右松弛,从而将外护套向前推动,如图5e和图5f所示。再次注意的是,弹簧402未牢固地附接至外护套。如图5f所示,护套返回至其前方位置,并且取样腔被完全覆盖。图5g至图5k图示出了弹簧402和404两者被赋能的过程,使得可以执行另一运动周期。在图5g中,弹簧402通过将固定地附接至外护套的专用手柄/滑动件414向后滑动而被压缩以赋能。滑动手柄414例如被闩锁(未示出)保持在压缩弹簧402并且暴露取样腔以可以提取组织样本的后方位置。然后,如图5h所示,使用者使销408在路线412的下部路径中向前运动,使得销408释放被销408保持在下方的铰链406,并且铰链406向上运动返回以将压缩弹簧402保持就位。图5i至图5k图示了销408在路线412内向前运动,同时,与销408连接的弹簧404的被赋能,直到销408到达以416指示的销408最前面的位置并且与外护套的后端部相接触地接合就位,从而能够执行另一运动周期。

根据本发明,对于运动机构而言重要的是使外护套能够缩回并且在后方位置固定,以使得能够进入内针中的腔并且从腔提取组织部分。这可以通过本文描述的任何运动机构、通过设置合适的滑动手柄来实现,其中,所述合适的滑动手柄与外护套连接并且可以向后滑动并且固定地锁定在露出腔的后方位置。可以认识到,该特征固有地在运动机构400中实现。具体地,参照图5g至图5j来进行描述。如上所述,当手柄/滑动件414向后运动时,如图5g所示,手柄/滑动件414对弹簧402赋能,并且同时手柄/滑动件414使与该手柄/滑动件414连接的外护套向后运动。图5h至图5j通过提供将手柄414保持在后部位置的锁定机构(在下面图6a至图6c中示出的示例)来说明外护套的固定缩回位置。然后,在铰链406与压缩弹簧402接合之后,如图5h所示,手柄414被解锁并且从后部位置脱离,从而释放手柄414并且使得该手柄414连同与该手柄414牢固地连接的外护套能够由使用者向前运动,如图5k中所例示的。

参照图6a至图6c,图6a至图6c示出了构造成将外护套锁定在后方位置的锁定机构的非限制性示例。该示例利用运动机构400,然而该示例可以用本发明的任何其它运动机构来实现。图6a示出了根据本发明的实施方式的活组织检查装置,其中,在装置的手柄140中定位有按钮502。在图6b中,其中,示出了手柄的内侧,按钮502包括锁定手柄/滑动件414的闩锁520,其中,护套在后方位置中连接至闩锁520。如已经描述的那样,手柄414永久连接至外护套。图6c图示了当按钮502被推动(由箭头例示)时,闩锁520与手柄414分离,该手柄414被释放并且随着外护套沿向前方向自由运动。

参照图7a至图7h,图7a至图7h图示了根据本发明的另一运动机构500。该实施方式利用止转轭机构(开槽连杆机构),止转轭机构将旋转运动转换为(外护套)的线性运动并且是本领域公知的。如图所示,运动机构500包括扭转弹簧504,扭转弹簧504接合并致动止转轭机构,该示例中的止转轭组件包括活塞或其它往复运动部分506,该往复运动部分506在一侧直接联接至活组织检查装置的外护套并且在另一侧联结至滑动轭508,滑动轭508具有与旋转盘512上的销510接合的槽。通过下述方式致动运动机构:通过使用手柄514仅使扭转弹簧504旋转来对扭转弹簧504赋能,同时手柄514被拉出装置,然后通过向内推动手柄514而使被赋能的弹簧504与旋转盘512接合,使得附接至弹簧504的带齿盘516与旋转盘512接合。通过推动按钮518而释放旋转盘512,由于与旋转盘512接合的被赋能的弹簧504的松弛运动而致使旋转盘512的旋转。

该装置包括止动件(未具体示出),该止动件确保旋转盘512每次旋转少于单个整圆,使得第一半圆使外护套向后运动,而第二半圆使外护套向前运动。这在图7d至图7h中示出。图7d例示了外护套处于前方位置的运动周期开始。图7e例示出了朝向护套的后方位置的向后运动的中途,使得销510已经运动了全圆距离的四分之一。图7f例示出了护套的后方位置,销已经经过了半圈,即,一半路途。图7g例示了刚刚在完成整圆之前的销510,并且图7h例示了返回至图7d的开始位置。

与所有其它运动机构一样,运动机构500还可以包括锁定机构,该锁定机构用于将外护套锁定在后方位置中,以提供进入内针中的腔的不受限的通路。

在如图8所示的又一实施方式中,活组织检查装置可以包括运动机构600,运动机构600基于构造成用于与旋转盘612接合的扭转弹簧,与上述运动机构500相同。旋转盘612在其上具有销610,销610附接有直的活塞606。旋转盘612由于与其接合的扭转弹簧松弛发生旋转,从而引起活塞606的往复运动,活塞606的另一侧被附接至外护套。应当认识到,该弹簧-活塞机构类似于止转轭机构并且在本领域中也是已知的。

运动机构还可以构造成不仅使外护套(120,220)还使内针(110,210)相对于手柄(140,240)运动。对于该选项,内针和手柄如上所述构型中那样未固定地附接。在一个示例中,内针和外护套构造成在外护套处于覆盖腔的前方位置时共同向前运动。这在图9中示出,在图9中,内针可以与外护套(120,220)一起在向前的方向(图中,向右)上被可控地推动或运动。该构型在需要刺穿或穿过组织部分时是有用的。当针和护套一起运动时,在该运动期间腔保持覆盖。如图所示,活组织检查装置包括运动机构700,运动机构700与参照图5a至图5k描述的运动机构400相似,即,外护套相对于内针的向后和向前运动与上面运动机构400中所描述的相同,运动机构700包括与上述路线412相同的封闭路线712。内针的后侧通过联接件708与弹簧706联接。当内针处于其后方位置时,如图所示,弹簧706通过压缩被赋能并且通过闩锁710保持就位。当闩锁710被释放时,弹簧706开始向右侧松弛,从而向前推动联接件708并且随之推动内针和护套,同时保持针与护套之间的相对位置,即取样腔在这个迫压运动期间仍然被完全覆盖。这通过销716实现,销716的后侧固定地附接至联接件708,并且销716在其前侧抵靠外护套的后侧而被推压。闩锁710的向后手动滑动对弹簧706赋能并且与弹簧706接合,从而使该装置准备在内针与外护套一起的向前方向上进行另一迫压运动。同样,应该提到的是,可以在图4、图7和图8中呈现的任何其它实施方式中实施增加使内针与外护套一起可控地向前运动。

参照图10a至图10e,图10a至图10e示出了本发明的运动机构的另一非限制性示例。这些图示出了内针和外护套的不同运动阶段。在该示例中,运动机构800将如图9所示的运动机构700的特征与统一的倾斜/斜向路线812a结合,统一的倾斜/斜向路线812a与图4i至图4l所述的路线312a相同。具体地,图10a1和图10a2图示了当运动机构准备将内针和外护套(在前方位置中)一起向前发射以使得腔保持关闭的情况。在该位置中,用作向前发射的弹簧806被压缩。弹簧802和804不共同参与向前运动。闩锁810被激活以释放开始松弛到页面右侧的弹簧806,随之推动内针和外护套。外护套被销816向前推动,其中,销816在其前侧816f与外护套接合。在图10b1和图10b2中示出共同向前运动的结束。销816由于突出部818而被迫向上运动,因此销816与外护套脱离,现在外护套可以沿向后方向自由运动。外护套的向后和向前运动与图5a至图5k1中关于运动机构400所述的运动相同。图10c1和图10c2图示了通过使已拉伸的弹簧804松弛来实现的外护套的向后运动。图10d1和图10d2图示出了通过使从铰链820释放之后的弹簧802发生松弛而使外护套向前运动。图10e1和图10e2图示了通过将外护套抵着弹簧802拉动以使外护套的缩回及向后锁定,以实现进入腔的通路。在将销824抵着弹簧804向右推动并且通过将闩锁810拉到页面的左侧来向后拉动内针之后,就可以进行共同向前发射和外护套往复运动的两阶段运动的另一周期。

因此,如上述实施方式中所述和例示的本发明提供了一种新颖的活组织检查装置,该活组织检查装置能够通过精确且立即切割已经检查的组织来获取高质量的活组织检查样本。这特别地通过下述方式实现:通过利用组织感测单元在接纳组织的腔的精确位置之上的新颖性定位,通过利用活组织检查装置的覆盖护套使得护套向后以显示感测单元下方的腔并且向前以切割相关的组织部分的往复运动一次的新颖性运动,和/或通过利用新颖的抽吸系统,该新颖的抽吸系统改进了组织部分与腔的附接,从而实现有效且快速的组织切割。

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