自动化、可选的软组织切除活检装置和方法_3

文档序号:9353737阅读:来源:国知局
有杆元件2被容纳在每个管腔室3中,杆元件2示出其弯 曲端部5,这些杆元件于其载入了的、静止的配置中其尖端从管腔室3径向地向外指向。根 据其它实施例,该些尖端也可于其载入了的、静止的配置中指向中央管7。
[0058] 图7A-7D示出一实施例的远端于多个运作模式下的不同侧视图。图7A示出外管 /外枪管9的一切入配置,在这例子中外管具有其本身的锐化边缘,并整体地转动并从在先 放置的定位管10内接近目标组织或异物,其中管腔室3的端部绕中央管7以尖锐的、组织 穿透的定向定向。由于在这示图中它是在定位管中往目标部位推进,定位管则是预先放置 以提供往目标的畅通路径,所以可能根本不用把外管转动也能穿透至目标部位。图7B示出 实施例的远端,其在往目标部位途中整体地转动以穿透组织,这次是沿定位线8推进,其中 管腔室3的端部可选地绕中央管7和于外管9中以取芯式配置定位,以沿可能未曾被取用 的路径进入组织前往目标(即不跟随在先的取芯活检手术的往目标的路径)。管腔室3如 果是外管内独立的管,则它们的端部可相对外管9调整角度以露出切割齿,以达成取芯式 的穿透运动,或调整角度以通过例如如图7A的配置那般的锐化端部群集的安排以露出最 小的尖端截面面积。替代地,这样的配置可被模制或磨制成具一体的通过钻孔而成的管腔 室的外管/外枪管的端部的构形。在不同的穿透模式中,管腔室和中央管的端部亦可被配 置以和外管/外枪管的前缘齐平。在抵达目标部位附近,目标部位处于远端正前方时,杆元 件的弯曲端部5开始其本身的远端穿透/转动;在这之前,在图7A和7B中示出的实施例 中,该些弯曲端部5皆是从管腔室3径向地向外定向的,虽然其它定向亦可。
[0059] 图7C示出一实施例的远端的示图,其中该远端沿定位线8推进(该线在这例子中 被穿透了目标6地放置),抵达了接近目标6的就位位置,并处于展开杆元件2的弯曲端部 5的初步阶段。在这里,假设外管9可能已经开始了和管腔室3内的杆元件2的转动协调 的转动,以提供可达成每个弯曲端部的最佳路径的轴向穿透/单纯转动/复式围转的协调 运动。图7D示出于图7C中开始的运动的结束阶段,其中弯曲端部绕着目标6就位,于定位 线8的尖端下连结,以准备将装置的整个远端作为一锁定的单元转动,这样就会将包围目 标6的类圆球形的一块软组织分割和隔离,其中这样的运动是个别的阶段(装置的半自动 模式)或者是装置的远端端部于图7C的运动的简单延续(装置的自动模式一一从初始的尖 端展开至完全展开以及展开的弯曲端部篮用以将目标元全分割的转动)。如亦示于图7D, 根据一(些)实施例,可如外管上的刻度那般沿其长度具有刻度的中央管7于手术期间已 被往目标6推进,这可选的运动可例如用作辅助固定目标(这有多种原因,包括在将目标从 身体移除期间将目标固定或定下来)或向要分割的目标施加真空抽吸,或有其它原因,例 如测量中央管7的端部和具刻度的定位线8的尖端之间的距离(根据实施例,刻度可于整 个装置的近端给操作者直接读出),或简单如确立在捕捉的类圆球形中拟用作包围目标的 健康组织的完整边缘的拟定的近端边界(定位线(如采用)的端部充当远端边界的数据)。 这在后的功能亦可有助于在没有其它显像引导系统的情况下将装置的远端定位,或可作为 手术期间所用的其它显像引导系统的补充,而且在任何情况下也可用作明确的显示,显示 被切除了的目标组织或异物对应所被显像和订立为目标的物体;这样的显示对于分析被捕 捉和切除的目标的病理学家是很大的辅助,对于操作者则是手术后很大的定心丸。最后,中 央管还可被前移以穿透目标,以将物质或器材直接递送给目标,或将其进一步固定,或者用 于将物质递送给组织切除手术后剩下的腔体(例如在决定取出装置而将中央管保持于其 位的情况下)定位线和中央管皆可被预先定位,而且可将根据实施例的装置沿这两个元件 推进至目标部位。
[0060]图8示出装置1的一实施例的一备选设计的外观。在这样的实施例中,装置可被 配置以包含两大子系统:下部的接收器/电源/控制单元11和独立的上部的滑架/齿轮/ 端部单元12,后者可在手术期间由具不同端部尺寸和/或配置,因而具不同功能的另一上 部单元替换;上部单元的替换可取决于所期望抽出的目标组织或异物的尺寸,可用于随后 的腔体造形和治疗,或可有其它原因,例如递送治疗物剂或标记物等。这功能亦为装置提升 其固有安全性。例如,如果在下部单元中发生电力或电机或控制开关故障,则在手术期间也 可将坏掉了的下部单元11由替换的下部单元11替换,手术就这样可以继续完成。装置1 于图8所示的实施例可如示地包含外管/外枪管组件9,其包含围绕中央管7设置的管腔室 3,其中定位线8的端部可选为载入至中央管7内的端部中,并从中央管7从装置的近(后) 端离开,其中中央管7可穿过整个装置延伸。根据实施例,控制件可以左右手使用皆宜的方 式布置在装置上,并可设计装置令其适于附接至立体定向桌,以为后续的操作带来灵活性。 根据一实施例,装置的上部近端可包含透明物料或由其构成,从而让操作者(于装置往后 方的曲线之上)直接观察装置的内部机制的运动。
[0061]图9是图8所示的装置的俯视图。根据一实施例,中央管7可从远端端部延伸通 过装置至近端的出口,并可以是设计中唯一这样延伸的元件(假设没载入可选的定位线), 从而将目标于目标部位隔离,以避免从该部位释出流体或物质,以避免潜在的污染,并提供 穿过装置到达目标部位和术后的原位腔体的气密路径和开口。在这视图中亦示出立体定向 桌接头13。
[0062] 图10是根据一实施例,装置1的设计的一变体的外观侧视图。和图8所示的实施 例相比,图10的实施例可包含下部电源/控制单元11处于可替换/更换的上部单元12下 的设置,其示出外管/外枪管组件9、可选的滑架滑动杠杆延伸部48,以及枪管组件的可纵 向移位的中央管7,其中可选的定位线8被示出为载入了中央管中。上部单元12可通过由 透明物料模制而生产,这样会让操作者直接观看滑架和转送匣的机械运动,如下所述。这样 的设计可让操作者更安心知道装置正在如设计般运作,因为如不是这样,则在手术期间无 法看见装置的端部,除非通过显像引导。图10和图8所示的实施例皆可被配置以作为无系 缆的手持装置运作。如在后的示图所示,可选的附件可提供额外的功能强化,附件有如RF 能量连接、真空抽吸源连接、外接电源、液体和固体递送系统、将光纤线缆置于目标部位等, 附件可被连接至多连接端口 25和外接电源插口 26。根据实施例,装置于其无系缆的型态可 独自达成穿透并包围、捕捉、固定、隔离和从身体移除目标组织或异物这些基本操作。
[0063] 图11示出图10的根据一实施例的装置的额外元件,并示出该些左右手使用皆宜 的操作控制件和指示器的多个元件细节和外部布局。这实施例提供直观的操作和控制。这 些结构绕示图从远端端部开始,以顺时针顺序逐一道出如下:穿过中央管7的中心延伸的 定位线8 ;装置1的可拆除和可更换的上部机械/端部/滑架单元12 ;齿轮锁定按钮28 ; 中央管轴向运动指示器14,其用作在外的穿透深度指示器和刻度;外管单独转动选择开关 50 ;中央管游标旋钮24,其用于中央管的推进/后退运动以提供中央管7相对外管/外枪 管组件9的精确的向远端或近端位移;多连接端口 25 (供连接定位线/RF能源/真空抽吸 器/光纤线缆/递送连接);中央管/定位线锁定机制15,其亦可被置于通进中央管的分开 的真空抽吸端口(未示出)之后;定位线8 ;中央管7 ;上部单元锁定杠杆17 ;立体定向桌附 接件或固定点13 (于这设计中亦设于另外两处中,以提供稳固的三点固定);下部电源/控 制单元11 ;下部单元外接电源供应插口 26 ;外接电源线27 ;电池盖锁29 ;管组件转动开关 23 ;弯曲端部收回/转动开关22 ;弯曲端部推进/转动开关21,其带有一系列切进其边缘中 的凹槽,以让操作者仅凭触觉将其与开关22分辨;上部单元自动置中滑架滑动杠杆20 ;管 组件前向/反向转动选择开关19 ;RF能量开关/指示灯18 ;上部单元铰链点凸片16 ;外管 /外枪管9;以及管腔室3。
[0064]根据实施例,并于图11中为图8和图10中的装置所述的主要控制件和指示器的 功能可为如下:在装置的端部被正确地置于目标组织或异物的附近后,弯曲的弯曲端部推 进/转动开关21用作在转动下将弯曲端部5从外管/外枪管组件9伸出和推进。使用这开 关亦提供外管/外枪管以和杆元件的向前/转动运动的动作成某比例的方式的同时的有限 度转动,以于运动的终结(弯曲端部5于目标的远端侧汇合)时将目标最优地包围。这时 可按需要停止运动,而且,如果操作者对装置的初始位置并不满意,亦可按需要于任何时间 使用杆端部收回/转动开关22将弯曲端部5撤回其各自的管腔室3内以将运动还原。此 外,如期望,可通过经配置的开关21将装置远端的尖端展开的动作控制以至其非常缓慢并 精确地发生,开关的这配置在于第一级压力直至第一棘位会以受控的速度(慢的,施加额 外压力则加快)致动尖端展开/转动/部分的外管转动,这运动会完成尖端围绕目标的展 开但不将其分割。
[0065]当完成了这样的尖端展开,(图15所示的)微开关60的致动会令展开了的弯曲 端部停止进一步转动。于任何时间,解除施于这样的开关上的压力可提供两个功能:停止 运动,并将装置锁定于其当时位置(例如,尖端部分地展开了)。当尖端已完全绕目标展开 了,超过第一棘位而施加额外的压力一一第二级压力一一至第二棘位则会抵消微开关并引 致外管/外枪管组件转动(或继续转动),从而将该目标组织类圆球从周边组织分割。因 此,这样的开关21可被配置作为半自动至全自动模式的选择器,因为如果没有超过第一棘 位,则外管/外枪管组件不会作最后转动运动以将被捕捉于弯曲端部的动作创建的圆球形 内的目标完全分割(这根据定义明显地是半自动模式)。但是,如果操作者在手术一开始 就决定按动开关越过第一棘位至第二棘位,则在这模式中,尖端会完全展开而目标类圆球 的转动分割会随后自动发生。如果操作者拟用本装置的实施例作为单次插入多次隔离的 工具,并且已确定不必要装置完全取回这样产生的各个被隔离的目标组织或异物圆球(当 然,在手术的结尾可按期望将最后一个圆球取出),或者当操作者有信心装置的端部相对目 标的位置为良好的,则可采用全自动模式并达到极佳效果。
[0066] 因此,对于将目标移除的机会稍纵即逝的手术,或者选择了以装置的远端端部的 单一透皮切入将多个目标隔离的手术,可采用全自动模式。能够例如通过于手术期间向杆 端部的弯曲端部施加RF能量(其例如以RF能量开关/指示灯18选择)以完全地将多个 目标从周边组织分割,以将这些目标迅速隔离,并同时将这样产生的圆球形组织样本的表 面灼烧止血,并同时将这样地产生的围绕目标(就只将这些目标留在原位,直至另行介入 处理)的那些腔体的内壁灼烧止血,可以是极有用的。治理某些目标,这隔离动作可能已 完全足够,因为这过程切断并剥夺目标的血液供应并且亦控制该部位的流血。被隔离的目 标(或多个目标)可随后被移除,或被留于原位以由身体的免疫系统去除。根据一实施例, 如果拟将目标留于体内而不移除,则亦可在目标仍然被装置的展开的弯曲端部包围、固定 和隔离期间,将中央管7延伸进目标中,该管这样就会作如一非常精确地放置的皮下注射 针头那般的用途,以直接向目标递送直接针对目标的"剂",例如酶,病毒,酸,标记染料,如 重氮烷基脲或醇等裂解剂,或其它特殊的药物或物质,包括可移除的放射源或纳米粒子药 物或细胞递送物料以及植入的物料,以进一步帮助或加速将目标复元和/或清除;该目标 这时被隔离、密封于其圆球形中,被完整的边缘包围,按需要也可被灼烧的外壳包围。根据 一实施例,该中央管7亦可被用作导管以将光纤线缆推进以穿透被隔离的目标,以如在皮 肤科中所用的技术那般递送UV光线、电子束、LED光线或散射的激光能;或作为RF能的或 加热、扩散的特别配置的定位线或其它局部组织治疗机制的导管。可将以上作为对于某目 标的最后介入处理阶段(如期望这样),而在完成后,可将装置的尖端撤回其各自的管腔室 内、中央管收回;这时操作者可在装置仍然在体内时将装置重新定位以隔离另一目标。操作 者可以将最后一个目标从身体移除的方式完成手术(如这样期望)。
[0067]如果操作者在以半自动或全自动模式将目标分割完结时继续将这样的延伸/转 动开关21按在全开(第二棘位)位置中,则外管/外枪管9可被配置以带着于弯曲端部的 篮状中的捕捉了的目标继续转动,以允许在转动下容易地将整个装置的端部从身体取出, 这是利用动磨擦克服静摩擦力的原理(即是说要将木销从紧的洞中拉出,用扭的是比直拉 出来容易)。根据一实施例,弯曲端部的收回/转动开关22 (其也可以是变阻器,以提供不 同的速度,但只带一棘位)可以被配置以在外管/外枪管组件9作和上述的端部穿透中所 用的同样程度的同步转动的情况下将弯曲端部撤回。这样由于弯曲端部5的尖端依循主 要为穿透而非切割运动的可预测的穿透和收回路径,便将对目标部位附近的组织损害减至 最小,而任何需要的重置或重新瞄准便可在不对围绕目标部位的组织过分损害的情况下达 成。弯曲端部在转动下穿透或收回与外管/外枪管转动的比例可因变于不同组织基质,并 可为每个将会使用的端部直径和当前的装置配对(例如,假设图4a中的端部是装置的标 配端部,则可基于要绕不同尺寸的目标产生的圆球的尺寸于该些端部中作选择)。这样的 收回/转动开关23可被配置以具有两个其它的辅助功能。第一个辅助功能可以是在例如 从透皮开口切入身体期间将外管/外枪管组件作反向转动,并在这反向转动下将装置的整 个端部往目标部位穿透。这样的开关23的第二个辅助功能可以是将所得的组织圆球从装 置的弯曲端部安全地释放进无菌容器中,以在手术后将其转送给病理学家或其它实验室人 员,或在手术期间或手术后将某物质释放至目标部位。
[0068]外管/外枪管组件转动开关23 (如包含于这样的实施例中)在启用时可引致外管 /外枪管以任一方向作简单的较高速/较低扭力转动(相比开关21和22触动的动作而言) 而不影响弯曲端部的展开,这(如这样期望)可用于将杆元件保留于其各自的管腔室那样 地往目标部位作透皮组织穿透(前向转动,以前向/反向选择开关19选择),或用于在完 成整个手术各个期望的阶段时将装置从身体取出(后向转动,以前向/反向选择开关19选 择),或用于后续手术中,例如在移除目标组织或异物后修饰腔体以为其后的手术作准备。 这开关可被配置以由外管单独转动选择开关50激活。可提供齿轮锁定开关28作为安全功 能,从而无论装置的任何其它元件怎样转动也将完全展开的弯曲端部稳固地锁定在该展开 位置。这可帮助确保在从身体取出期间不会丢失捕捉了的目标。如下文论述,当弯曲端部 没有展开时,可能无需锁定齿轮,而反向转动是由这样的开关选择的。RF能量选择开关/ 指示器18可用于向开关21和22启用RF能量电流,以及例如以开关18上的LED灯显示正 启用该能量。根据一实施例,可以只在使用开关21或22期间向弯曲端部施加RF能量,以 作穿透/分割。操作者可使用中央管游标旋扭24以及其位置指示器14以将中央管于装置 内并相对目标轴向地推进或收回,并精确地知晓其相对装置的其它元件(例如装置的最端 部)的位置。
[0069] 可用中央管/定位线锁定机制15将这两元件锁在一起;如果,例如,定位线的端 部是在目标的远端侧,而中央管的端部是在目标的近端侧,其中这两点之间的距离等于将 会由弯曲端部的篮的已知的完全展开的直径所切出的圆球的远端来和近端极,则那锁定可 以是有用的。如果这样放置,则操作者可肯定将在手术的后续的那些阶段中完全捕捉目标。 最后提及滑架滑动杠杆20,其操作联动机制47 (于图14中示出),它可以被配置以将整个 外管/外枪管单元轴向
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