專利名稱：用于活組織檢查裝置的流體控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及活組織檢查裝置，尤其涉及具有用于切割組織的切割器的活組織檢查裝置。
背景技術(shù)：
組織的診斷和治療是正在發(fā)展中的研究領(lǐng)域。獲得組織樣本以用于隨后的采樣和/或檢測的醫(yī)療裝置在本領(lǐng)域中是已知的。例如，現(xiàn)在以商品名MAMMOTOME面市的活組織檢查器械可以從EthiconEndo-Surgery公司以商業(yè)渠道獲得，用于獲得乳房活組織檢查樣本。
下面的專利文獻公開了各種活組織檢查裝置并且它們的全部內(nèi)容在此被引入作為參考2001年8月14日授權(quán)的US6,273,862；2001年5月15日授權(quán)的US6,231,522；2001年5月8日授權(quán)的US6,228,055；2000年9月19日授權(quán)的US6,120,462；2000年7月11日授權(quán)的US6,086,544；2000年6月20日授權(quán)的US6,077,230；2000年1月25日授權(quán)的US6,017,316；1999年12月28日授權(quán)的US6,007,497；1999年11月9日授權(quán)的US5,980,469；1999年10月12日授權(quán)的US5,964,716；1999年7月27日授權(quán)的US5,928,164；1998年7月7日授權(quán)的US5,775,333；1998年6月23日授權(quán)的US5,769,086；1997年7月22日授權(quán)的US5,649,547；1996年6月18日授權(quán)的US5,526,822；和2003年10月23日公開的Hibner等人的美國專利申請2003/0199753。
醫(yī)療裝置領(lǐng)域中的研究者不斷尋求用于切割、處理和存儲組織樣本的新的和改進的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方案中，本發(fā)明提供了一種活組織檢查裝置，其包括插管；中空的切割器，其可相對于所述插管平移，以用于切斷被抽吸到所述插管中的組織；氣體源；液體源；以及可操作地與所述氣體源和所述液體源相關(guān)聯(lián)的控制器。所述控制器可以適于允許用戶選擇氣體或液體來使被所述切割器切下的組織樣品運動通過所述切割器。在一個實施方案中，活組織檢查裝置可以包括一可操作的閥，其用于提供氣壓以推動被切下的組織樣品通過所述內(nèi)切割器，該裝置還包括一可操作的閥，其用于提供液體以推動被切下的組織樣品通過所述內(nèi)切割器。
(1)根據(jù)本發(fā)明的一種活組織檢查裝置，包括一插管；一中空的切割器，其可相對于所述插管平移以用于切斷被抽吸到所述插管中的組織；以及一控制器，該控制器可操作地與氣體源和液體源相關(guān)聯(lián)，以允許用戶選擇氣體或液體中的至少一種來運動被所述切割器切下的組織樣品。
(2)根據(jù)本發(fā)明的一種活組織檢查裝置，包括一插管；一中空的切割器，其可相對于所述插管平移，以用于切斷被抽吸到所述插管中的組織；一氣體源；一液體源；以及一控制器，其可操作地與所述氣體源和所述液體源相關(guān)聯(lián)，以允許用戶選擇氣體或液體中的至少一種來運動被所述切割器切下的組織樣品。
(3)根據(jù)第(2)項所述的活組織檢查裝置，所述控制器適于允許用戶選擇氣體或者液體來移動被所述切割器切下的組織樣品。
(4)根據(jù)第(2)項所述的活組織檢查裝置，所述氣體源包括加壓氣體。
(5)根據(jù)第(2)項所述的活組織檢查裝置，所述氣體源包括加壓空氣。
(6)根據(jù)第(1)項所述的活組織檢查裝置，所述液體源包括加壓液體。
(7)根據(jù)第(2)項所述的活組織檢查裝置，所述液體源包括鹽水。
(8)根據(jù)第(2)項所述的活組織檢查裝置，進一步包括與所述控制器和所述氣體源可操作地相關(guān)聯(lián)的閥。
(9)根據(jù)第(2)項所述的活組織檢查裝置，進一步包括與所述控制器和所述液體源可操作地相關(guān)聯(lián)的閥。
(10)根據(jù)本發(fā)明的一種活組織檢查裝置，包括一插管；一中空的切割器，其可在所述插管中平移，以用于切斷被抽吸到所述插管中的組織；一可操作的閥，其用于提供氣壓以推動被切下的組織樣品通過所述內(nèi)切割器；一可操作的閥，其用于提供液壓以推動被切下的組織樣品通過所述內(nèi)切割器；以及一控制器，其允許用戶選擇空氣或液體中的一種來推動被切下的組織樣品通過所述內(nèi)切割器。


盡管用特別地指出具清楚地要求了本發(fā)明權(quán)利的權(quán)利要求書為說明書作出了結(jié)論，但是相信通過參考下面結(jié)合附圖的具體描述將能更好地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的活組織檢查器械的局部等軸測圖，圖中的一部分示意性地示出且包括用于收集軟組織的手持件；圖2是與護套分離的探頭組件的等軸測圖；圖3a是沿圖2的線3-3截取的探頭組件的橫截面等軸測圖，其中切割器和托架組件被定位在近端位置上；
圖3b是沿圖2的線3-3截取的探頭組件的橫截面等軸測圖，其中切割器和托架組件被定位在近端和遠端位置之間；圖3c是沿圖2的線3-3截取的探頭組件的橫截面等測視圖，其中切割器和托架組件被定位在遠端位置上；圖4是圖2所示探頭組件的分解等軸測圖；圖5a是活組織檢查穿刺針的示意圖，顯示了當切割器在切割周期開始階段處于近端位置時的流體力和切割器；圖5b是與圖5a類似的示意圖，其顯示了當切割器向遠側(cè)平移以切割組織樣本時的切割器和流體力；圖5c是與圖5a類似的示意圖，其顯示了當切割器封閉開孔并切割組織樣本時的流體力和切割器；圖5d是與圖5a類似的示意圖，其顯示了在切割周期結(jié)束時當切割器到達遠端位置并且將組織樣本抽吸到組織存儲組件時的流體力和切割器；圖6是旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸的等軸測圖，顯示了驅(qū)動聯(lián)接構(gòu)造；圖7是用于切割器和驅(qū)動托架的一個替代實施方案的等軸測圖，其中所述切割器可從探頭組件上拆除；圖8是與圖7類似的等軸測圖，其顯示了為了從探頭組件上拆除而與托架和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動齒輪脫離接合的切割器和后部管；圖9a是活組織檢查穿刺針的遠端的等軸測圖，更詳細地顯示了穿刺針腔和間隔件(divider)；圖9b是活組織檢查穿刺針的遠側(cè)部分的俯視等軸測圖，更詳細地顯示了側(cè)面組織接納口；圖10是用于活組織檢查穿刺針的一個替代實施方案的等軸測圖；圖11是圖10中所示活組織檢查穿刺穿刺針的分解等軸測圖；圖12是圖11中所示的開孔元件的更詳細的俯視等軸測圖；圖13是圖11中所示開孔元件的更詳細的仰視等軸測圖；圖14是串聯(lián)組織疊式存儲組件的等軸測圖；圖15a是圖2所示探頭組件和圖14所示串聯(lián)組織疊式存儲組件的遠端的等軸測圖，其顯示了用于將串聯(lián)組織存儲組件連接到探頭組件上的連接器；圖15b是與圖15a類似的等軸測圖，其顯示了連接到串聯(lián)組織存儲組件上的探頭組件；圖16是沿圖14所示串聯(lián)組織疊式存儲組件的線16-16截取的側(cè)面橫向剖視圖；圖17是沿圖16的線17-17截取的側(cè)面橫向剖視圖，其更詳細地顯示了串聯(lián)組織疊式存儲管的真空連通孔；圖18是平移的柔性桿的等軸測圖；圖19是更詳細地顯示往復(fù)構(gòu)件和下部連接器的等軸測圖；圖20是更詳細地顯示探頭連接器和組織樣本存儲管的遠端的等軸測圖；圖21是圖14中所示組織取回機構(gòu)的詳細的等軸測圖，其中該機構(gòu)的外套管處于關(guān)閉位置；圖22是圖21的所示組織收回機構(gòu)的詳細的等軸測圖，其中該機構(gòu)的外套管處于打開位置；圖23是圖21所示機構(gòu)的分解等軸測圖；圖24顯示出一種柔性推桿，該柔性推桿采取注射器的形式，以用于取出樣本；圖25是顯示樣本的取出的等軸測圖；圖26a是可分開的組織存儲管的一個實施方案的示意圖；圖26b是與圖26a類似的等軸測剖視圖，其顯示了正在從組織腔被剝離的真空腔；圖26c是與圖26a類似的等軸測圖，其顯示了從真空腔移除的組織腔；圖27a是可分開的組織樣本存儲管的一個替代實施方案的等軸測剖視圖；圖27b是與圖27a類似的等軸測剖視圖，其顯示了正在從組織腔被剝離的真空腔；
圖28是可分離的組織存儲管的第三實施方案的等軸測剖視圖，其中組織和真空腔被分開地擠壓出并且由機械閂鎖連接在一起；圖29是圖14所示串聯(lián)組織疊式存儲組件的一個替代實施方案的等軸測圖，其中組織腔的近端被連接到組織止動件上而不是被連接到組織收回機構(gòu)上；圖30是圖29中所示串聯(lián)組織疊式存儲組件的替代實施方案的分解等軸測圖；圖31a是圖29中所示串聯(lián)組織疊式存儲組件的替代實施方案的等軸測剖視圖，其顯示了在切割周期的初始階段當使切割器和驅(qū)動托架向遠側(cè)前進時串聯(lián)組織存儲組件的連接器、樣本管和平移桿的位置；圖31b是與圖31a類似的等軸測剖視圖，其顯示了在所述切割周期的初始階段之后當縮回切割器和驅(qū)動托架時連接器、樣本管和平移桿的位置；圖31c是與圖31a類似的等軸測剖視圖，其顯示了在第二個切割周期期間當使切割器和驅(qū)動托架向遠側(cè)前進時串聯(lián)組織存儲組件的連接器、樣本管和平移桿的位置；圖31d是與圖31a類似的等軸測剖視圖，其顯示了接在所述第二個切割周期之后當使切割器和驅(qū)動托架縮回時串聯(lián)組織存儲組件的連接器、樣本管和平移桿的位置；圖32是本發(fā)明的并聯(lián)組織疊式存儲組件的等軸測圖；圖33是圖32所示并聯(lián)組織疊式存儲組件的分解等軸測圖；圖34是圖32和33中所示組織存儲部分的仰視等軸測圖；圖35是圖32所示并聯(lián)組織疊式存儲組件的遠端的等軸測圖，其中組織存儲部分被移除；圖36a是圖33所示凸輪構(gòu)件的更詳細的等軸測圖，顯示了在切割周期開始時處于縮回位置的凸輪構(gòu)件，其中以假想線示出一對凸起部；圖36b是與圖36a類似的更詳細的等軸測圖，顯示了在切割周期期間處于前進位置的凸輪構(gòu)件和的假想線表示的一對凸起部，其中一個凸起部偏轉(zhuǎn)凸輪系統(tǒng)表面；圖36c是與圖36a類似的更詳細的等軸測圖，顯示了在切割周期結(jié)束時處于縮回位置的凸輪構(gòu)件，其中在切割周期結(jié)束時凸起部的位置以假想線示出；圖37是沿向近側(cè)的方向看到的用于護套的電纜驅(qū)動式驅(qū)動組件的分解等軸測圖；圖38a是用于乳房造影引導(dǎo)活組織檢查過程中的探頭組件基座單元的等軸測圖；圖38b是用于乳房造影引導(dǎo)活組織檢查過程中的探頭和探頭組件基座單元的等軸測圖；圖39是用于超聲波引導(dǎo)活組織檢查過程中的探頭組件基座單元的第二實施方案的等軸測圖；圖40是用于MRI引導(dǎo)活組織檢查過程中的探頭組件基座單元的第三實施方案的等軸測圖；以及圖41是用于對接探頭組件和MRI單元的MRI定位深度儀的等軸測圖。
具體實施方案本發(fā)明涉及用于從體內(nèi)獲得組織樣本的活組織檢查裝置。與諸如商業(yè)上可獲得的Mammotome牌活組織檢查裝置這樣的裝置相比，該活組織檢查裝置可以具有減小的切割沖程長度。減小切割沖程長度減少了采集每個樣本的時間，并且也減小了活組織檢查裝置的整體尺寸，由此增強了該裝置的多功能性和工效。切割器的減小的沖程長度能夠使許多相同的探頭組成元件用于所有三個主要成像環(huán)境乳房造影法，超聲波和MRI。另外，本發(fā)明允許組織樣本的連續(xù)收集和存儲?？梢詫⒔M織樣本從活組織檢查裝置中移出并且進行實時檢驗，而且在活組織檢查過程結(jié)束時連續(xù)地存儲以用于隨后的回收。連續(xù)地存儲組織樣本降低了在采樣之后立即從該裝置中取出每個樣本的需要，由此進一步減少了樣本采集時間。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的針芯取樣活組織檢查器械，該活組織檢查器械包括總的由附圖標記30指代的手持件。手持件30可以用單手舒適地握住，并且可以用單手操作。手持件30可以包括探頭組件32和可拆卸地連接的護套34。探頭組件32例如可以通過第一橫向管40和第二軸向管42可操作地連接到真空源36上。第一和第二管40、42可以由柔性的、透明的或者半透明的材料制造，例如硅管、PVC管或者聚乙烯管。使用透明材料允許看到流過管40、42的物質(zhì)。
第一管40可以包括Y形連接器44，以用于連接到多個流體源上。Y形連接器44的第一近端可以延伸到控制模塊46中的第一螺線管控制式回轉(zhuǎn)閥48，而Y形連接器44的第二近端可以延伸到控制模塊46中的第二螺線管控制式回轉(zhuǎn)閥51?？刂颇K46中的第一螺線管控制式回轉(zhuǎn)閥48可以是可操作的以將真空源36或者壓縮空氣源38連接到橫向管40上。在該說明書中應(yīng)當理解的是，壓縮空氣指的是空氣壓力處于或高于大氣壓。在一種構(gòu)造中，當閥48被啟動時，將真空從真空源36供應(yīng)到管40，當閥48未被啟動時，通過管40供應(yīng)來自壓縮空氣源38的加壓空氣。與閥48相關(guān)聯(lián)的螺線管可以由控制模塊46中的微處理器49控制，如虛線47所示。可以根據(jù)可運動地支撐在探頭組件32中的切割器的位置而采用微處理器49自動地調(diào)整閥48的位置。控制模塊46中的第二螺線管控制式回轉(zhuǎn)閥51可以被用于將鹽水供應(yīng)50(例如鹽水供應(yīng)袋，或者按另一方案為鹽水的加壓容器)連接到管188上或者封閉管188的近端。例如，當致動手持件30上的開關(guān)時，回轉(zhuǎn)閥51可以由微處理器49啟動以供應(yīng)鹽水。當回轉(zhuǎn)閥51被啟動時，第一回轉(zhuǎn)閥48可以(例如通過微處理器49)被自動地停止以防止真空和鹽水在橫向管40內(nèi)相互作用。如果需要，在橫向真空管40內(nèi)可以包括管塞58以允許將鹽水直接用注射器注射到管40中。例如，可以采用注射器注射來增加管內(nèi)的鹽水壓力，以去除任何可能出現(xiàn)的堵塞物，例如堵塞流體通道的組織。
在一個實施方案中，可以采用軸向真空管42將來自真空源36的真空通過組織存儲組件52連通到探頭組件32。在切割前，軸向管42可以通過探頭組件32內(nèi)的切割器提供真空以輔助使組織下垂到側(cè)面組織開孔內(nèi)。當發(fā)生切割之后，軸向管線42中的真空可以被用于幫助將切割的組織樣本從探頭組件32抽出并抽到組織存儲組件52中，這將在下面進一步詳細描述。
護套34可以包括用于可操作地將手持件30連接到控制模塊46上的控制電線54以及將護套連接到驅(qū)動電動機45上的柔性可轉(zhuǎn)動軸55?？梢圆捎秒娫?6為控制模塊46提供能量，以用于通過控制電線54為護套34供電。將開關(guān)60安裝在護套上殼62上，以允許操作者用單手使用手持件30。單手操作允許操作者的另一只手是自由的，從而例如可以握住超聲成像裝置。開關(guān)60可以包括雙位搖臂開關(guān)64，以用于手動地致動切割器的運動(例如，搖臂開關(guān)的向前運動沿向前(遠側(cè))方向運動切割器以用于組織采樣，搖臂開關(guān)的向后運動沿相反(近側(cè))方向致動切割器)。作為另一選擇，切割器可以由控制模塊46自動地致動。可以將附加開關(guān)66設(shè)在護套34上，以允許操作者按要求促使鹽水流進入到橫向管40中(例如，開關(guān)66可以被構(gòu)造成操作閥51，以用于當開關(guān)66被用戶壓下時為管40提供鹽水流)。
圖2顯示了與護套34分開的探頭組件32。探頭組件32包括上殼70和下殼72，它們中的每一個都可以由諸如聚碳酸酯這樣的硬的可生物相容的塑料注塑而成。在探頭組件32的最終組裝階段，上殼70和下殼72可以通過用于連接塑料零部件的許多公知方法中的任何方法沿著接合邊緣74連接在一起，所述方法包括但不限于超聲波焊接、卡扣堅固件、壓配合和粘合劑連接。
圖3a、3b、3c和4更詳細地顯示了探頭組件32。圖3a描繪了向近側(cè)縮回的切割器組件和托架。圖3b描繪了被部分地推進的切割器組件和托架。圖3c描繪了向遠側(cè)前進的切割器組件和托架。如圖3a-c所示，探頭組件可以包括活組織檢查穿刺針80，該活組織檢查穿刺針位于探頭組件32的遠端，以用于插入到患者的皮膚內(nèi)來獲取組織樣本。穿刺針80包括細長的金屬插管82，該插管可以包括諸如用于容納切割器100的上切割器腔83這樣的上腔(如圖5a所示)，和諸如用于提供流體通道的下腔84這樣的下腔。切割器100可以布置在插管82內(nèi)，并且可以同軸地布置在腔83內(nèi)。
插管82可以具有任何適當?shù)臋M截面形狀，包括圓形和橢圓形橫截面。插管82的遠端附近和近側(cè)是用于接納將要從患者身上被切除的組織的側(cè)面(側(cè)向)組織接納口86。穿刺針80的鋒利尖端可以由連接到插管82遠端的獨立的端部元件90形成。端部元件90的鋒利尖端可以用于穿刺患者皮膚，從而側(cè)面組織接納口可以被定位在待采樣的組織塊中。端部元件90可以具有一如圖所示的形成兩側(cè)平坦的形狀的尖端，或者具有適于穿刺患者的軟組織的任何數(shù)量的其它形狀。
可以將穿刺針80的近端連接到連接套管(union sleeve)92上，該連接套管具有通過其中的縱向孔94和通向所述孔的加寬的中央部分的橫向開口96。橫向管40的遠端可以被插入以緊密地配合在連接套管92的橫向開口96中。該連接允許在下腔和橫向管40之間形成流體(氣體或液體)的連通。
切割器100可以是細長的管狀切割器，可以將其至少部分地布置在上腔83內(nèi)，并可以被支撐成在腔83內(nèi)可平移和旋轉(zhuǎn)。切割器100可以被支撐在穿刺針腔84內(nèi)，以便可以沿遠側(cè)和近側(cè)方向平移。切割器100可以具有鋒利的遠端106，以用于切割通過側(cè)面組織接納口86被收納在上腔83中的組織。切割器100可以由任何合適的材料形成，這些材料包括但不限于金屬、聚合物、陶瓷和這些材料的組合。為了切割通過側(cè)面組織口86收納在腔83內(nèi)的組織，切割器100可以在腔83內(nèi)由合適的驅(qū)動組件平移，從而使遠端106從接近側(cè)面組織口86的位置(如圖3a中所示)行進到遠離側(cè)面組織口86的位置(如圖3c中所示)。在一個替代實施方案中，可以采用外部切割器，并且該外部切割器與內(nèi)插管穿刺針同軸地滑動，而且所述內(nèi)穿刺針可以包括側(cè)面組織接納口。
連接套管92被支撐在探頭上殼70和下殼72之間，以確保切割器100和連接套管之間的正確對準。切割器100可以是中空管，并且腔104軸向地延伸通過切割器100的長度。如圖4中所示，切割器100的近端可以延伸通過切割器齒輪110的軸向孔。切割器齒輪110可以是金屬的或聚合物的，并且包括多個切割器齒輪齒112。切割器齒輪110可以由旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸114驅(qū)動，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸具有被設(shè)計成與切割器齒輪齒112嚙合的多個驅(qū)動齒輪齒116。驅(qū)動齒輪齒116可以沿著驅(qū)動軸114的長度延伸，以便當切割器100如圖5a-5c所示從最近側(cè)位置平移到最遠側(cè)位置時與切割器齒輪齒112接合?？尚D(zhuǎn)地驅(qū)動驅(qū)動軸114時，驅(qū)動齒輪齒116都可以連續(xù)接合切割器齒輪齒112以轉(zhuǎn)動切割器100。在切割器向遠側(cè)前進穿過組織接納口86以進行組織切割時，驅(qū)動軸114轉(zhuǎn)動切割器100。驅(qū)動軸114可以由諸如液晶聚合材料這樣的硬的工程塑料注塑而成，或者作為另一選擇，可以由金屬或非金屬材料制造。驅(qū)動軸114包括從所述軸向遠側(cè)延伸的第一軸向端部120。軸向端部120例如由被模制在探頭殼體的內(nèi)側(cè)上的支承表面部分122支撐，以用于在探頭下殼72內(nèi)旋轉(zhuǎn)。類似地，第二軸向端部124從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸114向近側(cè)延伸并且被支撐在第二支承表面部分126上，所述第二支承表面部分也可以被模制在探頭下殼72的內(nèi)側(cè)上。當將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸114安裝到探頭殼體72中時，可以將O形環(huán)和軸襯(未示出)設(shè)在每個軸向端部120、124上以提供旋轉(zhuǎn)支撐并消減軸114的可聽噪音。
如圖3a、3b、3c和4中所示，將驅(qū)動托架134設(shè)在探頭組件32內(nèi)以保持切割器齒輪110，并且在沿向遠側(cè)和向近側(cè)的方向平移期間承載切割器齒輪以及所連接的切割器100。驅(qū)動托架134優(yōu)選地由硬的聚合物模制而成并且具有沿軸向延伸通過其中的圓柱形孔136。一對J形鉤狀延伸部140從驅(qū)動托架134的一側(cè)延伸。在驅(qū)動托架134向近側(cè)和向遠側(cè)平移期間，鉤狀延伸部140可旋轉(zhuǎn)地支撐位于切割器齒輪110的任一側(cè)上的切割器100，以提供切割器齒輪和切割器向近側(cè)和向遠側(cè)的平移。鉤狀延伸部140沿正確的取向?qū)是懈钇?00和切割器齒輪110，以用于使切割器齒輪齒112嚙合驅(qū)動齒輪齒116。
驅(qū)動托架134被支撐在平移軸142上。軸142大體平行于切割器100和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸114地得到支撐。平移軸142的旋轉(zhuǎn)通過利用導(dǎo)向螺桿型驅(qū)動來提供托架134的平移(由此也提供切割器齒輪110和切割器100的平移)。軸142在其外表面上包括外部導(dǎo)向螺紋部分，例如導(dǎo)向螺紋144。螺紋144延伸到托架134中的孔136內(nèi)。螺紋144與設(shè)在孔136的內(nèi)表面上的內(nèi)部螺紋表面部分接合。因此，當軸142旋轉(zhuǎn)時，托架134沿著軸142的螺紋部分144平移。切割齒輪110和切割器100隨著托架134平移。使軸142的旋轉(zhuǎn)方向反向會使托架134和切割器100的平移方向反向。平移軸142可以由諸如液晶聚合材料這樣的硬的工程塑料注塑而成，或者作為另一選擇，可以由金屬或非金屬材料制造?？梢酝ㄟ^模制、機加工或者其他方式形成帶有導(dǎo)向螺紋部分144的平移軸142。同樣，托架134可以被模制或機加工成在孔136中包括內(nèi)螺紋。根據(jù)軸142的旋轉(zhuǎn)方向，軸142的旋轉(zhuǎn)沿向遠側(cè)和近側(cè)的方向驅(qū)動托架和切割器齒輪110以及切割器100，從而切割器100在探頭組件32內(nèi)平移。將切割器齒輪110牢固地連接到切割器100上，從而使切割器沿著與驅(qū)動托架134相同的方向且以與之相同的速度平移。
在一個實施方案中，在導(dǎo)向螺紋144的遠端和近端處將螺紋切短，從而使螺紋的有效間距寬度為零。在螺紋144的這些最遠側(cè)和最近側(cè)位置，當托架有效地脫離螺紋144時，與軸142的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)無關(guān)地，驅(qū)動托架134的平移不再由軸142確實地驅(qū)動。諸如壓縮螺旋彈簧150A和150B(圖3a-3c)這樣的偏壓構(gòu)件靠近螺紋144的遠端和近端地被定位在軸142上。當托架脫離螺紋144時，彈簧150A/B將托架134向回偏壓成與導(dǎo)向螺紋144接合。當軸142繼續(xù)沿相同的方向旋轉(zhuǎn)時，零間距寬度螺紋與彈簧150A/B結(jié)合導(dǎo)致托架134(并且因此導(dǎo)致切割器100)在該軸的末端“空轉(zhuǎn)”。在軸142的螺紋部分的近端處，托架接合彈簧150A。在軸142的螺紋部分的遠端處，托架接合彈簧150B。當托架脫離螺紋144時，彈簧150A或150B接合托架134并且向后偏壓托架134以使之接合軸142的螺紋144，在該點處，軸142的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)再次導(dǎo)致托架134脫離螺紋144。因此，只要將軸142的旋轉(zhuǎn)保持成沿相同的方向，托架134(和切割器100)將繼續(xù)“空轉(zhuǎn)”，并且當托架可選擇地被彈簧150A或150B偏壓到螺紋144上、然后通過軸142的旋轉(zhuǎn)脫離螺紋144時，切割器的遠端106向近側(cè)和遠側(cè)平移一小段距離。當切割器處于圖3c中所示的最遠側(cè)位置，并且切割器的遠端106被定位在側(cè)面組織口86的遠側(cè)時，彈簧150B將接合托架134，并且當托架134脫離螺紋144時重復(fù)地向回推動托架134以使之接合螺紋144。因此，在使切割器100前進從而切割器的遠端106向遠側(cè)平移并經(jīng)過側(cè)面組織口86以切割組織，并且到達圖3c中所示的位置之后，軸142的繼續(xù)旋轉(zhuǎn)將導(dǎo)致遠端106前后擺動，向近側(cè)和向遠側(cè)平移一小段距離，直到使軸142的旋轉(zhuǎn)方向反向(例如從遠側(cè)將切割器100縮回到圖3a中所示的位置)。托架134抵抗著彈簧150B的偏壓力而與螺紋接合和脫離螺紋144的接合的微小運動導(dǎo)致切割器100的遠端106在插管82內(nèi)重復(fù)地往復(fù)運動一小段距離，該距離可以大約等于螺紋144的間距，并且該距離短于切割器在穿過側(cè)面組織口86時行進的距離。如下所述，切割器的該往復(fù)運動可以交替地覆蓋和暴露布置在側(cè)面組織口的遠側(cè)的至少一個流體通道。
導(dǎo)向螺紋144的零間距寬度端部提供了用于切割器100的軸向平移的限定止動件，由此當托架134接近螺紋的遠端和近端時不需要減慢該托架134(即，切割器100)。該限定止動件減小了托架134相對于軸142所需的定位精度，從而使在過程開始時刻的校準時間減少。托架134在平移軸142的最遠和最近側(cè)位置的空轉(zhuǎn)消除了在一個過程期間將所述軸旋轉(zhuǎn)精確數(shù)量的圈數(shù)的需要。相反，平移軸142僅僅需要平移至少最小數(shù)量的圈數(shù)以保證托架134已平移了導(dǎo)向螺紋144的整個長度并且進入零寬度螺紋。另外，托架134的空轉(zhuǎn)消除了復(fù)位該裝置的需要，從而允許探頭組件32被插入到患者組織中，而不用首先連接到護套34上。當探頭組件32被插入之后，連接護套34并且可以開始采樣。
如圖4中所示，可以提供不旋轉(zhuǎn)的后管152，該管152可以從緊靠切割器齒輪110的切割器100的近端向近側(cè)延伸。后管152可以是中空的而且可以具有與切割器100基本上相同的內(nèi)徑，并且可以由與切割器相同的材料組成?？梢詫⒚芊饧?54定位在切割器100和后管152之間以使切割器能夠關(guān)于所述管旋轉(zhuǎn)，同時在后管152和切割器100之間提供氣力密封。后腔156可以延伸通過管152的長度并且可以與切割器100中的腔104對準。后腔156通過探頭組件32將切除的組織樣本從腔104輸送到組織存儲組件52。使腔104和后腔156沿軸向?qū)?，以在組織接納口86和組織存儲組件52之間形成連續(xù)的、大體成直線的、通暢的通道，以用于輸送組織樣本。切割器100和管152的內(nèi)表面可以被涂覆有氫化潤滑材料，以有助于切除的組織樣本向近側(cè)輸送。
可以設(shè)置側(cè)向延伸部158，其可以由后管152支撐并且從后管152向遠側(cè)延伸，以用于將該管固定到驅(qū)動托架134上。延伸部158將管152連接到托架134上，從而使管152與切割器100一起平移，并且在整個切割周期中保持腔104、156處于連續(xù)的流體密封的連通狀態(tài)。
圖5a-5d提供了在切割周期期間切割器100的運動的簡化示意圖。如圖5a中所示，在切割周期的初期，切割器100位于最近側(cè)位置，并且遠側(cè)切割端106被布置在側(cè)面組織口86的最近側(cè)邊緣的近側(cè)，靠近腔間隔件170的近端。當切割周期開始時，可以在下腔84中提供橫向真空力(由箭頭176指示)。真空力176可以通過連接套管92形成的流動路徑從真空源36通過管40傳遞到下腔84。
當開關(guān)64被用戶致動時，可以采用微處理器49啟動閥48以提供真空力176，從而開始在穿刺針80內(nèi)向遠側(cè)運動切割器100。橫向真空力176通過布置在口86下方的流體通道172和通過布置在口86的遠側(cè)的一個或多個流體通道174與組織接納口86聯(lián)通。在圖5c中，流體通道174被顯示成布置在口86的遠側(cè)并且沿圓周方向與口86間隔大約180度。在圖5d中，流體通道174B被顯示成布置在位于活組織檢查探頭的遠側(cè)端部元件90中的口86的遠側(cè)。流體通道174A和174B都可以在下腔84和上腔83之間提供流體連通。
橫向真空力176可以與通過切割器腔104的軸向真空力180結(jié)合使用，以將組織樣本182抽吸到組織接納口86中。當組織樣本182被抽吸到端口86中之后，可以使切割器100旋轉(zhuǎn)并同時向遠側(cè)平移，以從周圍組織切割組織樣本。在切割器100前進的同時，真空力176、180可以通過下腔84和切割器腔104被保持，以在切割樣本時將組織樣本抽吸到切割器腔中。如圖5b中所示，當切割器100前進時，切割器滑動經(jīng)過流體通道172，陸續(xù)地阻止橫向真空通過所述孔。
當切割器100到達最遠側(cè)位置時，如圖5c中所示，流體通道172可以完全由切割器堵塞。在切割周期的這一刻，可以保持切割器旋轉(zhuǎn)，而且切割器可以如上所述地“空轉(zhuǎn)”，并且切割器100的遠端106以交替、擺動的方式向近側(cè)和向遠側(cè)運動。當切割器100空轉(zhuǎn)時，切割器可以在大致對應(yīng)于平移軸142的旋轉(zhuǎn)速度的頻率下向遠側(cè)和向近側(cè)擺動一段距離，該距離可以大約等于導(dǎo)向螺紋144的間距。可以在腔分隔物170中定位一個或多個流體通道174A，從而在使切割器100在其最遠側(cè)位置處空轉(zhuǎn)時，切割器交替地覆蓋和暴露(因此打開和關(guān)閉)通道174A。在通道174A打開的情況下，盡管堵塞通道172，下腔84通過分隔物170保持與切割器腔104流體連通。切割器100在通道174A上的重復(fù)運動可以幫助清除可能堵塞或閉塞通道174A的任何組織，并且通過通道174A保持流體連通。
遠側(cè)端部元件90中的流體通道174B可以被用于代替流體通道174A或與之結(jié)合。當通道174被切割器100覆蓋時，流體通道174B可以在下腔84和上腔83之間提供流體連通。
當切割器100到達其最遠側(cè)位置并且開始空轉(zhuǎn)預(yù)定量的時間之后，可以使回轉(zhuǎn)閥48上的螺線管斷電或者另外由微處理器49控制，以用如圖5c中的箭頭所示的向前的加壓空氣(大氣壓力或更大的壓力)代替橫向真空力176。所述加壓空氣通過橫向管40排放到腔84。在切割器100封閉端孔172的情況下，所述加壓空氣通過流體通道174A(和/或174B)與上腔83連通，以向樣本182的遠側(cè)表面施加作用力。作用于樣本182的遠側(cè)表面上的所述力可以與通過切割器100的腔104提供的軸向真空力180結(jié)合作用。由作用在樣本182的遠側(cè)表面上的所述力與通過切割器100的腔104形成的真空提供的真空“拉力”組合形成的推力可以用于使樣本182移入和通過切割器100的腔104，如圖5d中所示。作為另一選擇，為了代替利用加壓空氣來提供作用于樣本182的遠側(cè)表面上的力，可將諸如鹽水的加壓液體引導(dǎo)通過下腔84和流體通道174A和/或174B，從而形成作用在樣本182的遠側(cè)表面上的力。切割器100關(guān)閉側(cè)面組織口86并防止流體(氣體或液體)流動，從而使圍繞外插管和側(cè)面端口86的組織未暴露于所述流體。
當組織樣本182通過探頭組件32向近側(cè)朝著樣本收集組件52平移時，切割器100可以被保持在最遠側(cè)位置上?；蛘?，切割器100可以經(jīng)過組織口86朝其初始位置縮回，以準備下一切割周期。在切割器100完全收回且使組織樣本平移到組織存儲組件52后，再次通過腔84提供橫向真空力176，以將下一組織樣本抽吸到端口86中。在切割器100的平移過程中，切割器可以與分隔物170結(jié)合操作，以使腔83與腔84分離。
在切割周期期間，切割器100從正好在側(cè)面組織接納口86近側(cè)的一點平移到正好在所述接納端口遠側(cè)的一點。切割的組織樣本被引導(dǎo)通過切割器100的腔104的長度并且被引導(dǎo)到切割器100的近端之外，而不是像在現(xiàn)有的一些裝置中那樣穿過穿刺針80向近側(cè)平移切割器(其中樣本被承載在切割器的遠端中)以用頂出銷(knock-out pin)排出樣本。因此，切割沖程長度可以被減小到僅僅稍長于側(cè)面組織口86的長度。使用減小的沖程長度，切割器100的遠端(以及切割器100的長度)可以在整個切割周期中保持在穿刺針80內(nèi)，從而不需要將切割器的整個長度容納在探頭外殼內(nèi)且位于穿刺針80的近側(cè)。另外，由于平移軸142僅僅需要使切割器平移稍長于組織接納口86的長度的距離，因此減小的切割沖程長度減小了所述軸的所需長度。減小平移軸長度以及不需要將切割器長度容納在探頭外殼中允許減小手持件30的長度。由于被縮短的切割沖程減少了通過穿刺針80推進和縮回切割器所需的時間，因此在本發(fā)明中還減少了采集每個組織樣本的時間。由于切割器100僅僅縮回到正好在組織接納口86近側(cè)的點，因此腔分隔物170可以被形成為延伸到切割器的最近側(cè)點，而不是通過穿刺針的整個長度。減小分隔物170的長度減少了制造穿刺針80所需的材料和成本。
如上所述，流體通道174A和/或174B也可以用于將鹽水施加到例如在圖5c-d中所示的切割的組織樣本的遠側(cè)表面。鹽水可以用于提供作用于組織樣本的推力，并且由此幫助在切割器腔104內(nèi)向近側(cè)移動組織樣本。為了提供鹽水流，使從鹽水供應(yīng)袋50形成的管道由控制模塊46取道通過回轉(zhuǎn)閥51，到達Y形連接器，并通過橫向管40到達腔84。在一個實施方案中，可以在手持件30上設(shè)置按鈕，使得當在切割器于其最遠側(cè)位置上空轉(zhuǎn)的同時按下按鈕時，啟動閥51以將鹽水50連接到橫向管40上。在采樣過程之前，鹽水系統(tǒng)可以通過啟動回轉(zhuǎn)閥51而起動加注，從而允許來自真空源36的真空將鹽水抽吸到管道188中。然后，鹽水將填充管道188一直到Y(jié)形連接器44。隨后，當操作者在該過程期間按下手持件按鈕時，鹽水將從Y形連接器44通過橫向管40流到腔84中，以施加到組織樣本182上。當回轉(zhuǎn)閥51被斷電時，管道188被封閉，從而停止鹽水向腔84的流動。
在一個替代實施方案中，在每個切割周期期間，鹽水可以自動地被提供給腔84。在該實施方案中，不需要手持件按鈕操縱鹽水。相反地，在切割周期期間，當切割器100到達穿刺針80內(nèi)的最遠側(cè)位置之后經(jīng)過一段指定時間，微處理器49會自動啟動回轉(zhuǎn)閥51，并且當切割器已縮回到指定的近側(cè)位置時停用所述閥。位置傳感器可以被結(jié)合在護套34或控制模塊46上以在切割周期中根據(jù)切割器的軸向位置啟動回轉(zhuǎn)閥51。因此，例如在每個切割周期期間當切割器前進和縮回時，切割器100的位置將自動啟動和停用回轉(zhuǎn)閥51。
如圖4中所示，驅(qū)動槽132可以形成于軸114的近端124中，以用于接合在電動機驅(qū)動軸中的一個形狀相似的驅(qū)動槽，或者耦合來自護套34的其它旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輸入。作為另一選擇，如圖6中所示，可以將星形接合部分130模制到驅(qū)動軸114的第二軸向端部124中。星形接合部分130可以用來與形狀相似的外接合部分匹配，所述外接合部分可以設(shè)在護套34的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸上以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸114。作為另一選擇，可以將內(nèi)星形接合部分130模制到從護套34伸出的驅(qū)動軸中，并且使形狀相似的外接合部分形成于驅(qū)動軸114中。星形接合部分130或者被模制到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸中的其它類似類型的接合部分的使用使驅(qū)動聯(lián)接所需的軸向長度最小化。減小驅(qū)動聯(lián)接長度可以減小探頭32的總長度。
圖7和8顯示了本發(fā)明的一個替代實施方案，在該實施方案中，切割器100和后管152可脫離探頭組件32，從而使切割器100可以重復(fù)地被除去和再插入到探頭組件32內(nèi)，而不用拆卸探頭組件32。例如當切割器100由金屬形成并且與探頭32一起使用的成像裝置是磁共振成像(MRI)裝置時，切割器100的卸除(部分地或完全卸除)是很有利的。在圖7和8中，后管152的近側(cè)部分未示出。
在圖7和8所示的實施方案中，切割器100和后管152可以在緊位于切割器齒輪110附近的密封件154處連接，從而使切割器能夠相對于后管152(其可以被支撐成不旋轉(zhuǎn))旋轉(zhuǎn)。切割器放松桿160可以被支撐在后管152上并且可以從后管152伸出。如圖所示的放松桿160包括朝著托架134向遠側(cè)延伸的端部162。在端部162中的橫向槽164的開頭和尺寸要如此確定，即，使之接合與托架134相關(guān)聯(lián)的部分，例如可以牢固地連接到托架134的近側(cè)鉤狀延伸部140上的盤狀部分166。當槽164接合盤狀部分166時，切割器100和后管152與托架134一起平移。位于切割器100的近端附近的花鍵部分168可以用于接合在切割器齒輪110的內(nèi)徑上的互補鍵槽部分，以確保切割器100和切割器齒輪110一起旋轉(zhuǎn)。
為了從探頭組件32上卸除切割器100和管152，例如用于在切割周期之前成像，沿管152的方向擠壓放松桿160的近端。擠壓作用使槽164與盤166脫開，從而從托架134和切割器齒輪110松脫切割器100和管152。如圖8中所示，在管152和切割器100被松脫后，可以向近側(cè)將所述管和切割器拉過切割器齒輪孔并且離開探頭組件32的近端。為了再次插入切割器100和管152，在密封件154處連接所述管和切割器，并且將該組合體穿過探頭組件32的近端，從而切割器再次延伸通過切割器齒輪孔和連接套管孔94，進入插管82。將切割器100和管152向遠側(cè)推過探頭組件32，直到端部162的槽164再次鎖定在盤166上。
切割器100可以通過在探頭組件32的近端中的開口重復(fù)地從探頭組件32上被卸除和被再次插入其中。組織接納口86可以被定位在待采樣的組織中，可以將切割器100從探頭組件32上卸除，例如可以通過使用MRI給活組織檢查部位成像，切割器可以被插入到探頭組件32中，并且容納在側(cè)面組織口86中的組織可以用切割器100切割。從探頭組件除去切割器的步驟可以在組織口86被定位在待采樣的組織中之前或之后執(zhí)行。另外，切割器可以在組織樣本被切割之后、在使穿刺針80離開組織之前或之后被卸除。
如圖9a和9b中所示，可以將分隔物170插入到插管82的遠端中，以將穿刺針80的內(nèi)部分隔為上腔83和下腔84。在圖9a和9b所示的實施方案中，分隔物170沿軸向通過插管82延伸到正好處于組織接納口86近側(cè)的一點。分隔物170的近端可以與切割器100的最近側(cè)位置一致，從而切割器和分隔物結(jié)合在一起以分隔上腔和下腔。作為另一選擇，分隔物170可以沿軸向延伸通過穿刺針80的整個長度。如圖9a中所示，分隔物170可以包括彎曲表面，該彎曲表面與切割器100的外圓周嚴密的一致，從而當切割器在插管82內(nèi)平移時允許切割器沿著分隔物的所述表面滑動?？梢栽诮M織接納口86的下方(與口86間隔大約180度)于分隔物170中形成多個流體通道孔172。流體通道172的尺寸可以被設(shè)置成允許在腔83和84(和組織接納口86)之間形成流體連通，同時防止被切割的組織部分進入腔中。分隔物170也可以包括位于組織接納口86的遠側(cè)的一個或多個流體通道174，當切割器100處在其封閉組織接納口86的最遠側(cè)位置時，壓縮氣體(例如空氣)或液體(例如鹽水)可以通過所述流體通道174被提供到位于切割器腔104內(nèi)的組織樣本的遠側(cè)表面。在切割器100處于最遠側(cè)位置并且封閉組織接納口86的情況下，組織樣本可以被推動通過切割器100，而不會使圍繞插管82的組織暴露于流體。分隔物170可以由與插管82相同的材料形成，并且分隔物的縱向邊緣可以被焊接或以另外的方式永久地固定到插管的內(nèi)徑上。
圖10和11顯示了適合與探頭組件32一起使用的活組織檢查穿刺針的一個替代實施方案。由附圖標記165代表的穿刺針可以由開孔元件、組織穿刺元件和管元件組裝而成。在該實施方案中，管元件168包括具有延伸通過其中的腔173的插管171和鄰近所述管的遠端的組織接納開孔175。開孔元件177包括孔178和流體通道179。組織穿刺元件90可以被嵌件注塑到開孔元件中或者例如通過粘合劑或者其它合適的連接手段以機械方式固定到開孔元件上。
如圖12和13中更詳細地示出的，開孔元件177可以是帶有上開口178的半個管狀，所述上開口的長度與組織接納開孔175的長度基本上相同。當將兩個元件168、177組裝在一起時，開口178與組織接納開孔175對準。多個流體通道179形成于開孔元件177的位于開口178下方的下表面169中。下表面169當穿刺針165被組裝時可以提供用于形成下腔的分隔物?？梢詫⒁粋€或多個流通通道181設(shè)在開口178的遠側(cè)，以便當穿刺針元件被組裝在一起時處于組織接納開孔175的遠側(cè)。當穿刺針元件168、177被組裝在一起時，通道179和181為壓縮流體(例如，空氣和/或鹽水)提供從下腔到上腔的流體連通。設(shè)置一對接合凸起部183并且該凸起部從開孔元件177的近端延伸，以用于將開孔元件連接到管元件168。為了組裝穿刺針165，將開孔元件177通過插管171的遠端插入，直到凸起部183接合在管元件168的內(nèi)徑上的互補溝槽或孔。所述凸起部和溝槽之間的接合將開孔元件177鎖定在管元件168內(nèi)。另外，當將穿刺針165組裝到探頭組件32中時，切割器100的向遠側(cè)延伸超出管元件168中的凸起部183的部分可以進一步防止開孔元件177與管元件168脫離接合?？梢詫A周唇緣185設(shè)在開孔元件177上。當開孔元件與管元件組裝時，該唇緣185可以為管元件168的遠端提供密封表面。
再次參考圖5，一旦組織樣本進入切割器100的腔104中，軸向真空力180可以用來將樣本向近側(cè)牽引通過切割器100，以從探頭組件32被引導(dǎo)到組織存儲組件52中。在第一實施方案中，組織存儲組件52包括例如如圖14中所示的串聯(lián)組織疊式存儲組件190。在串聯(lián)組織疊式存儲組件190中，多個組織樣本以首尾相連的方式一個接一個地被疊放在諸如柔性管中?？梢栽谠撨^程中將所述樣本單獨地從所述管中取出并且實時地進行檢驗，或者作為另一選擇，可以將樣本留在所述管中，直到該過程結(jié)束一齊取出。串聯(lián)組織組件190的遠端可以通過雙連接機構(gòu)可拆卸地連接到探頭組件32上(從而使串聯(lián)組織疊式存儲組件190可從探頭組件上脫開)，同時該組件190的近端可以通過管42可拆卸地連接到真空源，例如圖1中所示的真空源36上。
在圖15a和15b所示的實施方案中，在串聯(lián)組織組件190的遠端處的上部連接器192包括一對撳扭194。撳扭194接合布置在探頭組件的近端處的一對撳扭接合部分196(例如一對凹口，所述凹口可以形成于探頭下殼72的近端的一部分中)。當撳扭194與所述部分196接合時，如圖15a中所示，串聯(lián)組織組件190的上部被連接到探頭外殼上。
也位于串聯(lián)組織組件190的遠端的第二下部連接器198可以包括一對類似的撳扭200。下?lián)迮?00接合在后管152的近端上的一對匹配部分202，在圖15b中所述部分被顯示為從探頭組件32中的近側(cè)開口延伸?？梢詫⒑蠊?52的遠端連接到托架134上，如圖8中所示。當下?lián)迮?00與凹口202接合時，如圖15b中所示，串聯(lián)組織組件190的下部隨著驅(qū)動托架134的平移向遠側(cè)和向近側(cè)運動。當將上部連接器192和下部連接器198連接到探頭組件32上時，在切割周期期間串聯(lián)組織組件190的下部將相對于該組件的固定的上部平移。為了從探頭組件32上拆下串聯(lián)組織組件190，在遠端處向內(nèi)推壓每一對撳扭194、200，以使所述撳扭的向前末端與對應(yīng)的凹口196、202脫離接合。當撳扭脫離接合之后，可以使串聯(lián)組織組件190與探頭組件32分離。
如圖14和16中所示，串聯(lián)組織組件190包括樣本存儲管206，該樣本存儲管具有沿軸向延伸通過其中的雙腔。所述雙腔可以是大體平行的。管206可以由聚氯乙烯或其它相似類型的柔性、水不溶性材料構(gòu)成。存儲管206使用諸如聚氯乙烯這樣的透明材料來制造允許從管外可看見被堆疊的組織樣本。
管206可以包括用于分隔兩個腔的沿縱向延伸的中央隔壁。管206可以包括第一腔，例如堆疊腔210，以用于轉(zhuǎn)移和存儲已通過切割器腔104被吸入所述組件的組織樣本204。組織堆疊腔210可以通過下部連接器198可拆卸地連接到后管152的近端上。當撳扭200如上所述地接合部分202時，組織堆疊腔210可以沿軸向與后管腔156對準，從而形成連續(xù)的、通暢的通道，以用于使組織樣本204從組織接納口86運動到組織堆疊腔210中。
當組織樣本204進入組織堆疊腔210中時，如圖16中所示地，所述樣本以首尾相連的方式一個接一個串聯(lián)地堆疊在所述腔中，從而在將樣本存儲在組織堆疊腔210中的同時保持樣本的順序(從活組織檢查部位獲得樣本的順序)?？梢詫⒔M織止動件設(shè)置在位于組織腔210的近端處的組織收回機構(gòu)260中，以防止第一個或最早的樣本完全平移通過組織腔并進入真空系統(tǒng)36。管206可以包括第二腔，即組織堆疊真空腔214，以用于通過后管152和切割器100為真空提供流通路徑，從而可以通過切割器100和后管152將被切割的組織樣本204拉動到組織堆疊腔210中。組織堆疊真空腔214的近端可以通過側(cè)向連接端口216可拆卸地連接到真空源36上。
如圖17中更詳細地示出的，可以將多個小孔220設(shè)在管206的位于腔214和腔210之間的中央隔壁中，以形成所述腔之間的流體連通。孔220允許來自真空源36的真空從腔214連通到腔210，以在切割器100的腔104中形成真空?？?20優(yōu)選地沿管206的縱向軸線間隔開并且分開在0.1至4厘米范圍內(nèi)的距離?？?20可以以相對于管206的縱向軸線的一個角度被定向。由于通向腔210的孔220的邊緣可以幫助防止組織樣本沿遠側(cè)方向運動，同時在由真空源36提供的真空力的作用下允許組織樣本在腔210中向近側(cè)運動，因此孔220的所述角度可以起到機械式二極管的作用。組織樣本將繼續(xù)向近側(cè)滑動通過腔210，直到樣本接觸到位于組織收回機構(gòu)260中的組織止動件或者在前的組織樣本。
可以通過用鉆孔器或其它合適器械的鋒利尖端在管206的上表面上鉆孔而在腔210、214之間形成真空孔220?？梢砸龑?dǎo)鉆頭或其它鉆孔器械的尖端通過真空腔214以穿刺管206的分離兩個腔的中央壁。如圖14中所示，在形成真空連通孔220之后將外套管228牢固地連接到管206的表面上。外套管228可以通過粘合劑或其它合適類型的連接機構(gòu)連接到管206上。將外套管228在用于形成真空連通孔220的開口之上連接到樣本管206上，以密封所述開口，并且防止真空通過所述開口排出真空腔214?？梢詫⑼馓坠?28的遠端形成為延伸到真空腔214的遠端之外以連接上部連接器192。真空腔214通過在外套管228和上部連接器192之間的連接件連接到探頭組件32上。
當組織樣本204被存儲在腔210中時，樣本204的堆疊長度將在腔210中向遠側(cè)增加。當樣本的堆疊在腔210中向遠側(cè)延伸時，樣本204將傾向于堵塞或否則限制通過真空孔220的流體連通。在圖16中，平移的柔性桿230被顯示成至少部分地布置在腔214中。桿230可以沿軸向延伸通過腔214，以有選擇性地覆蓋或否則堵塞至少一些真空孔220。桿230然后例如可以通過桿230的軸向運動被操作，以有選擇性地暴露真空腔中的真空孔220。例如，在每個切割周期期間，當附加的樣本被存儲在腔210中時，可以使桿230在真空腔214內(nèi)向遠側(cè)前進以暴露或否則接通/打開附加的真空孔220。當將另外的組織樣本加入到腔210中的組織樣本疊堆時，桿230的運動保持預(yù)定數(shù)量的真空孔220打開，以在腔210和214之間形成流體連通。這可以有助于在多個切割周期的整個過程中在切割腔104內(nèi)提供恒定的真空力。最初，可以將柔性桿230如此地插入到腔214中，即，桿230在腔214中沿軸向偏置，以便覆蓋或否則堵塞多數(shù)而非全部的孔220。例如，在將任何樣本存儲在腔214中之前，可以使桿230在真空腔214中向遠側(cè)偏移一段距離，該距離稍大于組織接納口86的長度。使桿230在腔210內(nèi)向遠側(cè)偏移保證了當切割器100在組織采樣之前完全處于近側(cè)位置時暴露開始的一組孔220，以將軸向真空力180傳遞到組織接納口86。通過暴露的孔220傳遞的軸向真空力有助于在切割之前使組織下垂到接納口86中，并且在切割之后將組織樣本向近側(cè)牽引到組織腔210中。當組織樣本被拉入到和堆疊在組織腔210中時，組織樣本堵塞了之前暴露的真空孔220，從而防止真空進入組織腔?？梢詫U230有選擇性地向遠側(cè)移動一段預(yù)定距離，該距離稍大于組織接納口86的長度，以暴露就在最近采集的組織樣本的遠側(cè)的其它真空孔220。桿230可以適于通過驅(qū)動托架134在探頭組件32內(nèi)的平移而自動地向遠側(cè)前進，如下面進一步所述。新暴露的真空孔220繼續(xù)將真空力傳遞到組織腔210中，以用于下一個切割周期。
桿230可以由諸如Teflon這樣的含氟聚合物樹脂材料或者其它具有低摩擦系數(shù)的合適的柔性材料形成。可以將桿230的形狀或者尺寸設(shè)置成緊密地貼合真空腔214的內(nèi)徑。桿230和真空腔214之間的緊配合以及所述桿的低摩擦特性允許所述桿在真空腔內(nèi)容易地平移而不會通過所述腔的遠端損失任何真空力。
桿230的遠端231通過外套管228中的開口234延伸到真空腔214的外部。當將桿230向遠側(cè)推進時，所述桿通過開口234進一步運動出真空腔214。當將桿230繼續(xù)向遠側(cè)推進時，桿230的柔性允許該桿彎出在外套管228中的開口234，從而在多個切割周期的過程中允許基本上整個桿被平移到真空腔214之外。如圖18中更詳細地示出的，桿230可以包括多個側(cè)面棘齒232，所述側(cè)面棘齒基本上按所述桿的長度沿縱向地間隔開。齒232提供了穿過真空腔214抓住和推進桿230的一種機構(gòu)。桿230也可以包括多個底部棘齒238。
桿230可以通過齒232和往復(fù)構(gòu)件242上的爪型閂鎖機構(gòu)之間的相互作用在真空腔214內(nèi)向遠側(cè)前進，所述往復(fù)元件242在圖19中被更詳細地示出。往復(fù)元件242可以被支撐在下部連接器198上并且當使切割器100前進和縮回時往復(fù)運動。往復(fù)元件242可以具有分叉的近端，該分叉近端帶有被軸向延伸的槽244分離的近側(cè)延伸部分243。傾斜表面246可以形成于在槽244的遠端處的部分243之間。傾斜表面246可以用于當桿230在真空腔214之外被接合時使桿230的遠端231通過開口234并且在管206的外表面旁邊偏轉(zhuǎn)。可以形成單向接合爪250以從面對槽244的部分243的側(cè)面延伸，從而當桿230延伸通過凹槽時嚙合在所述桿上的側(cè)面棘齒232。爪250和棘齒232之間的嚙合向使桿230遠側(cè)前進并通過真空腔214。
可以將往復(fù)元件242的遠端固定到下部連接器198上，以用于在每個切割周期期間與下部連接器198、托架134和切割器100一起平移。當驅(qū)動托架134在切割周期開始時向遠側(cè)前進以將切割器100移接納端口86中時，往復(fù)元件242也向遠側(cè)前進。當往復(fù)元件242前進時，槽244中的爪250接合在腔214中的桿230上的側(cè)齒232，以通過往復(fù)元件向遠側(cè)牽引所述桿。當桿230在腔214內(nèi)向遠側(cè)移動時，暴露出更多的真空孔220。當托架134的方向反向并且切割器100從接納口86縮回時，往復(fù)元件242沿著近側(cè)方向相對于固定的真空腔214運動。當往復(fù)元件242向近側(cè)縮回時，位于柔性桿230的底側(cè)上的單向底部棘齒238接合真空腔214內(nèi)的真空孔220，如圖17中所示。棘齒和孔220之間的接合防止桿230在真空腔214內(nèi)向近側(cè)運動。當爪250相對于桿230向近側(cè)運動時，所述爪與桿230上靠近的下一組棘齒232接合。當在下一個切割周期期間驅(qū)動托架134向遠側(cè)前進時，與下一組棘齒232的所述接合導(dǎo)致桿230再次向遠側(cè)前進以暴露另外的真空連通孔220。在使托架和切割器組件前進和縮回并且探頭組件32不在組織中的情況下，會導(dǎo)致柔性桿230相對于組織樣本204向遠側(cè)前進得太遠；可以使柔性桿230圍繞其縱向軸線旋轉(zhuǎn)一圈的一部分，以脫開棘齒232和238，從而允許柔性桿230在真空腔214內(nèi)在近側(cè)重新定位。
在未示出的一個替代實施方案中，當驅(qū)動托架134在組織被切割之后向近側(cè)縮回時，可以使柔性桿230在真空腔214內(nèi)向遠側(cè)前進。在該實施方案中，可以使用例如圍繞滑輪延伸180°的電纜這樣的反向機構(gòu)，從而當驅(qū)動托架縮回時，所述電纜向遠側(cè)牽引所述柔性桿。
如圖19中所示，下部連接器198包括軸向延伸的孔252，該孔用于將樣本管206的組織腔部分連接到后管152上。當串聯(lián)組織組件190通過下部連接器198連接到探頭組件32上時，使組織腔210、孔252和后管腔156大致同軸地對準，從而為將組織樣本從切割器110和后管152吸入到腔210中提供暢通無阻的通道。
圖20更詳細地顯示了連接器192、198和腔210、214。如圖20中所示，真空腔214可以通過外套管228連接到固定的上部連接器192上。由此，真空腔214在整個切割周期中保持固定在串聯(lián)組織組件190內(nèi)的適當位置上。組織腔210向遠側(cè)延伸到下部連接器198的孔252中。在每個切割周期期間，至少組織腔210的遠側(cè)部分將與下部連接器198和驅(qū)動托架134一起平移。當驅(qū)動托架134和下部連接器198向近側(cè)平移時，包括組織腔210的遠側(cè)部分的樣本管的遠側(cè)部分211彎曲或否則向下變形，從而允許組織腔的遠端與下部連接器198和往復(fù)元件242一起平移，同時真空腔214由外套管228保持固定就位。
如圖14和16中所示，組織收回機構(gòu)260可以位于串聯(lián)組織組件190的近端，以用于在每個切割周期之后實時地從所述組件取出樣本。組織取回機構(gòu)260可以相對于樣本管206被定位在恰好在組織止動件212的遠側(cè)(圖23)。如圖21、22和23中更詳細地示出的，組織取回機構(gòu)260包括可伸縮的外套管262。外套管262由O形環(huán)263氣力密封，以在切割周期期間保持樣本管206內(nèi)的真空。為了在切割周期之后從管206內(nèi)取出組織樣本，通過使用牽拉凸起270手動地將外套管262旋轉(zhuǎn)或平移離開原位，以暴露組織腔210中的組織樣本。組織取回窗264可以形成于在外套管262之下的組織腔210中，從而一旦將外套管縮回時能夠提供接近所述腔中的組織樣本的通路?？梢詫⒖諝馊肟?65置于組取回窗264的遠側(cè)以向所述窗中的組織樣本204的遠側(cè)表面施加氣壓，從而當外套管262由于組織樣本204上的壓力不平衡而被縮回時防止所述樣本向遠側(cè)運動。在可伸縮套管262上的下部圓筒266可以容納復(fù)位彈簧258，該復(fù)位彈簧用于將套管偏壓到閉合的密封位置。將彈簧258的每一端用銷224固定到取回機構(gòu)260上。組織取回機構(gòu)260的近端可以包括真空連接件268，該真空連接件用于例如從真空源36向組織腔210提供真空。還可以如此設(shè)置真空連接口216，即，其延伸通過取回機構(gòu)260，從而例如從真空源36向腔214提供真空。在該過程結(jié)束時，組織回收組件260可以與樣本管206脫開，從而可以從所述管取回組織樣本，這將在下面進一步詳細描述。
作為替代方案或與通過組織回收組件260的實時樣本取回相結(jié)合，可以在過程結(jié)束時通過使樣本管206與探頭組件32脫開和從組織腔210的近端卸除組織回收組件260而取回組織樣本。當將樣本管206脫開后，可以將諸如例如圖24中所示的柱塞狀元件278的柔性桿這樣的樣本釋放機構(gòu)插入到組織腔210的一端中并且前進通過其中，以從所述腔的相反端取出樣本，如圖25中所示。作為另一選擇，組織樣本管可以這樣被形成，即，在該過程結(jié)束時真空腔214可與組織腔210分離，以允許接近堆疊在組織腔中的組織樣本。
圖26a-26c顯示了可分離的樣本存儲管的一個實施方案，在該可分離的樣本存儲管中，雙腔管280被擠壓成帶有沿著組織腔210的外部的薄弱側(cè)(由參考標號282表示)，從而腔210的一部分例如可以通過剝離而被分離，以露出組織樣本。當將相反的力施加到腔210、214上時，這兩個腔可以在薄弱點282處被剝開，并且組織腔210的上部與真空腔214分離，如圖26b中所示。組織腔210的剩余的下部將形成一個包含堆疊的組織樣本的開放的U形通道(圖26c中所示的U形通道)。通過使用鑷子或其它器械可以將樣本從打開的組織腔210中取出。
作為將樣本管擠壓成帶有薄弱側(cè)面點282的替代方案，組織和真空腔210、214可以被單獨擠出并且組裝在一起以形成雙腔管284，在圖27a中示出了這樣的一個例子。在該實施方案中，真空腔214被擠壓成包括組織腔210的上部，從而組織腔210形成一開放的U形通道。組織腔210和真空腔214沿著U形通道的上邊緣286通過粘合劑或其它類型的緊固機構(gòu)被連接在一起。為了接近組織樣本，將相反的力施加到管284上以破壞粘合劑粘結(jié)或其它緊固手段，并且將真空腔214與組織腔210剝離，如圖27b中所示。然后，可以將樣本從敞開的組織腔中取出。
在可分離的樣本存儲管的另一個實施方案中，如圖28中所示，通過連接單獨擠出的真空腔210和組織腔214來形成雙腔管290。在該實施方案中，真空腔214被形成為具有至少一對沿橫向延伸的齒292的閉合件。組織腔210被形成為一個開放的U形通道，該開放的U形通道沿著該通道的內(nèi)表面具有對應(yīng)數(shù)量的成對的橫向延伸的凹口294。齒292被成形為接合凹口294，從而形成機械鎖296，該機械鎖將真空腔214和組織腔210鎖定在一起以形成樣本管。沿相反方向?qū)⒄婵涨?14拉離組織腔210將使齒292與凹口294脫離接合，由此打開組織腔的頂部，取出組織樣本。機械鎖296可以與粘合劑或其它連接機構(gòu)組合使用，以將真空腔和組織腔鎖定在一起。
圖29和30示出了串聯(lián)組織疊式存儲組件190的一個替代實施方案，其中樣本存儲管206被圖26-28中所示的可分離的樣本存儲管代替。另外，組織取回機構(gòu)260被組織腔剝離拉片(peel tab)272代替。組織止動部分位于在組織腔210的近端處的腔剝離拉片272上。管道連接器274將真空腔214的近端連接到軸向真空管線，例如與真空源36連通的真空管線42上。在該實施方案中，使組織樣本從組織止動件向遠側(cè)堆疊。組織樣本204可以通過從真空腔214剝離組織腔而實時地取出。作為另一選擇，組織樣本可以在該過程結(jié)束時被取出。
圖31a-31d示出了用于活組織檢查過程的兩個初始切割周期的下部連接器198、組織腔210和桿230的前進和縮回位置。如圖31a中所示，當使切割器100前進到完全遠側(cè)位置時，即完全通過組織接納口86時，組織腔210也被完全推進到遠側(cè)，并且組織腔基本上平行于外套管228。當在切割組織之后將切割器100從組織接納口86縮回時，組織腔210與驅(qū)動托架134縮回到近側(cè)位置，如圖31b中所示。在該位置上，組織腔210例如通過彎曲遠離外套管228地向下延伸。往復(fù)元件242也縮回并且夾住桿230上的下一組棘齒232。在下一個切割周期期間，如圖31c中所示，切割器100再次被驅(qū)動托架134完全推進，并且下部連接器198再次向遠側(cè)牽引組織腔210。當下部連接器198被向遠側(cè)牽引時，接合爪250拉動桿230上的棘齒232，以使所述桿前進通過真空腔214并離開開口234。在第二切割周期結(jié)束時，再次將組織腔210向近側(cè)縮回，如圖31d中所示。
圖32顯示了組織存儲組件52的一個替代實施方案，其中存儲組件包括一并聯(lián)組織疊式存儲組件300。在該并聯(lián)組織疊式存儲組件300中，將組織樣本并排地存儲在組織存儲構(gòu)件中并且在過程結(jié)束時取出。如圖32和33中所示，并聯(lián)疊式存儲組件300包括組織存儲構(gòu)件302，該組織存儲構(gòu)件包含一組并排的腔304。每個腔304稍長于組織接納口86的長度，用于存儲從接納口吸取的組織樣本。構(gòu)件302可以由透明的塑料材料形成，以允許可視地檢查存儲在其中的組織樣本。一體的頂出銷306(圖34)可以設(shè)在每個組織腔304的近端處，以在提供將與腔連通的真空的同時防止組織樣本完全平移通過所述腔并進入真空系統(tǒng)36，(例如，每個頂出銷306可以包括一小的中央開口，為了向腔304提供真空，該開口的大小應(yīng)足以形成流體連通，但是該開口要足夠小，從而不允許組織樣本到達腔304的遠端之外)。
回到圖32和33，在其中具有組織腔310的組織管308在構(gòu)件302的遠側(cè)延伸以連接探頭32中的管152?？梢允构?52和308對準，以提供從切割器100的腔104到構(gòu)件302中的腔304的連續(xù)的、大體為直線的通道。如圖35中所示，可以將O形環(huán)密封件312設(shè)在組織管308的近端處，以密封在組織腔310和與管308對準的腔304之間的通道。樣本管152和組織管308可以通過任何合適類型的緊固機構(gòu)(例如類似于圖15a和15b中所示的撳扭)可拆卸地連接。第一真空端口314可以位于構(gòu)件302的近側(cè)上，以通過與管308對準的腔304向組織腔310提供真空。第二橫向真空端口316可以用于在構(gòu)件302的近側(cè)的位置上向組織腔310提供真空。每個真空端口314、316可以通過軸向真空管線42連接到真空源36上，以提供用于在切割器100的腔104中向近側(cè)抽吸組織的真空。橫向真空端口316可以被連接到圍繞組織管308的真空腔室320上。組織管308可以包括多個在真空腔室320中間隔開的孔，以用于連通在所述腔室和管腔310之間的真空。橫向真空端口316和腔室320提供了附加的真空，用于幫助組織樣本向近側(cè)運動(例如在采樣期間組織樣本破碎成多個小塊的情況下)。
當組織樣本被存儲在腔304中之后，可以將構(gòu)件302沿橫向換位，以使下一個相鄰的腔與組織腔310沿軸向?qū)省Ｈ鐖D33中所示，可以設(shè)置凸輪構(gòu)件322，以用于使構(gòu)件302換位。凸輪構(gòu)件322位于在構(gòu)件302下方延伸的外殼324中。將凸輪構(gòu)件322可操作地連接到位于探頭組件32中的驅(qū)動托架134上，以在每個切割周期期間與驅(qū)動托架一起向遠側(cè)和向近側(cè)平移。凸輪構(gòu)件322通過向遠側(cè)延伸通過端蓋330的機械纜線326連接到驅(qū)動托架134上。將纜線326連接到驅(qū)動托架134上并且當驅(qū)動托架134向遠側(cè)運動時，向遠側(cè)牽引凸輪構(gòu)件322。當凸輪構(gòu)件322運動時，凸輪構(gòu)件上的凸輪表面332與在構(gòu)件302的下表面上的凸起部334(如圖34中所示)相互作用以使構(gòu)件302換位。凸輪表面332可以包括被凸起部334偏轉(zhuǎn)的帶角的柔性材料帶。如圖36a中所示，當凸輪構(gòu)件322在切割周期之前處于最近側(cè)位置時，凸輪表面332處于在兩個凸起部(由虛擬凸起336、338表示)之間的非偏轉(zhuǎn)位置。當凸輪構(gòu)件322在切割周期開始時向遠側(cè)前進時，凸輪表面332通過凸起部336和凸輪表面的第一側(cè)面之間的接觸被偏轉(zhuǎn)離開原位。當凸輪構(gòu)件322繼續(xù)向遠側(cè)前進時，凸起336將凸輪表面332偏轉(zhuǎn)到這樣一個點，在該點處所述凸起部通過在凸輪表面和止動塊340之間形成的開口，如圖36b中所示。在凸起部336通過由偏轉(zhuǎn)的凸輪表面產(chǎn)生的所述開口時，所述凸輪表面彈回到與止動塊340接觸的非偏轉(zhuǎn)位置。
在組織被切割之后當驅(qū)動托架134開始縮回時，外殼324的遠端中的復(fù)位彈簧224在外殼內(nèi)向近側(cè)推壓凸輪構(gòu)件322。當凸輪構(gòu)件322向近側(cè)縮回時，凸輪表面332的相反側(cè)接觸凸起部336。當凸輪構(gòu)件322繼續(xù)縮回時，凸輪表面332中的所述角導(dǎo)致凸起部336被橫向推動，如圖36c中所示。當凸起部336被橫向推動時，使構(gòu)件302相對于組織管308沿橫向換位，由此定位下一個相鄰的腔304，以通過管308接納下一個組織樣本。如圖32和33中所示，構(gòu)件302被定位在凸輪構(gòu)件外殼324和制動臂342之間。制動臂342向遠側(cè)延伸跨過構(gòu)件302的上表面。當構(gòu)件302通過凸輪表面332和凸起部336之間的相互作用沿側(cè)向換位時，制動臂342與一組換位鎖銷344中的一個接合。在每個換位動作之后換位鎖銷344鎖定下一個有效腔304以使之與腔310對準。在活組織檢查過程期間，多個凸起部334和換位鎖銷344使構(gòu)件302能夠重復(fù)地換位以存儲多個組織樣本。在活組織檢查過程結(jié)束時，可以將構(gòu)件302從外殼324和制動臂342之間去除，并且將所述組織樣本從各個組織腔304中取出。構(gòu)件302的頂面可以包括蓋或者其它可拆卸部分，以允許將每個樣本容易地從腔304中取出。
圖37是用于護套34的一個典型的驅(qū)動組件350的分解等軸測圖。在圖37所示的組件中，平移和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系(用于提供切割器100的旋轉(zhuǎn)和平移)由單個可旋轉(zhuǎn)電纜55(也在圖1中示出)驅(qū)動，該電纜在護套34和位于遠處的電動機(例如控制模塊46中的電動機)之間延伸。由于本發(fā)明的切割器沖程被減小，因此單個驅(qū)動電纜能夠轉(zhuǎn)動兩個驅(qū)動系。減小的切割器沖程使手持件30的尺寸以及驅(qū)動電動機上的負荷能夠相對于以前的活組織檢查裝置被小。由于使鐵磁電動機組件與手持件分開，因此通過單個可旋轉(zhuǎn)電纜為手持件30供電允許將手持件用于由MRI引導(dǎo)的手術(shù)中。該手持件也可以用于乳房造影術(shù)和超聲引導(dǎo)的手術(shù)。因此，可以將通用的探頭組件和手持件用于多種成像環(huán)境。對于MRI引導(dǎo)的手術(shù)，可以增加可旋轉(zhuǎn)電纜的長度以適應(yīng)在MRI孔內(nèi)或附近的使用。
在圖37所示的實施方案中，可旋轉(zhuǎn)電纜55連接到驅(qū)動電纜輸入聯(lián)接器352上，以用于為護套34提供旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。驅(qū)動軸354從輸入聯(lián)接器352延伸到近側(cè)外殼356。在近側(cè)外殼356中，將輸入齒輪360在墊圈362和軸承389之間安裝在輸入驅(qū)動軸354上，以便使該輸入齒輪接合在平移驅(qū)動軸364和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸366上的對應(yīng)齒輪。輸入齒輪360與平移軸齒輪370和旋轉(zhuǎn)軸齒輪372的相互作用將旋轉(zhuǎn)驅(qū)動傳遞到平移和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸364、366。平移和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸364、366從近側(cè)外殼356延伸通過位于中央外殼374上的一對孔。平移和旋轉(zhuǎn)齒輪370、372在近側(cè)和中央外殼之間由軸承376間隔。
在中央外殼374的遠側(cè)，護套34包括一旋轉(zhuǎn)編碼器380，該旋轉(zhuǎn)編碼器用于向控制模塊46提供關(guān)于驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)的反饋信號。編碼器380可以被安裝到平移驅(qū)動軸或旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸上。護套34還包括在平移驅(qū)動軸364上的任選的行星齒輪箱382。齒輪箱382在平移和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系之間提供齒輪減速，從而為驅(qū)動托架134的平移和切割器104的旋轉(zhuǎn)提供不同的速度。在齒輪箱382和編碼器380的遠側(cè)，驅(qū)動組件350包括外殼384。外殼384包括用于聯(lián)接平移驅(qū)動系和平移驅(qū)動輸入軸386的連接件，以及連接旋轉(zhuǎn)驅(qū)動系和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輸入軸388的連接件。每個驅(qū)動輸入軸386、388均具有一遠端，該遠端的形狀被制成為可操作地接合在探頭組件32中的對驅(qū)動軸上的槽。具體地說，平移驅(qū)動輸入軸386的形狀使得接合平移軸142的槽128(在圖4中示出)，并且旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輸入軸388的成形狀使得接合旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸114的槽132。如上面關(guān)于圖6所提到的，驅(qū)動輸入軸可以具有模制的接合部分，而不是圖4和37中所示的匹配的槽和尖端，從而減小了軸之間的聯(lián)接長度。當連接探頭組件32和護套34時，平移和旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸386、388從外殼384向遠側(cè)延伸，以接合驅(qū)動和平移軸114、142。
圖37中所示的實施方案包括用于可操作地驅(qū)動平移和旋轉(zhuǎn)軸的單個驅(qū)動電纜輸入。在一個替代實施方案中，安裝在護套34中的單個電動機可以代替可旋轉(zhuǎn)電纜55。該單個電動機通過合適的齒輪組件驅(qū)動平移和旋轉(zhuǎn)軸。該電動機可以被安裝在驅(qū)動組件的上方或附近。另一實施方案用兩個電動機代替單個電動機。一個電動機將驅(qū)動平移驅(qū)動輸入軸，而另一個電動機將驅(qū)動旋轉(zhuǎn)驅(qū)動輸入軸。
在所述的實施方案中，用于切割器100的切割沖程長度被減小到稍大于組織接納口86的長度。該沖程之所以能夠減小的部分原因在于組織樣本通過切割器腔被抽吸，而不是由縮回的切割器向近側(cè)牽引通過穿刺針。減小切割沖程長度具有許多好處。減小切割沖程長度的一個好處是可以減小探頭組件的整體尺寸和重量，由此可將活組織檢查裝置用于尺寸通常受到限制的成像環(huán)境。特別地，探頭組件的減小的尺寸允許基本上通用的探頭組件在進行微小調(diào)節(jié)的條件下用于開孔和閉孔MRI引導(dǎo)的手術(shù)過程以及乳房造影術(shù)和超聲過程。通用電纜驅(qū)動的護套也可以用于每個成像模式中，并且所述替代的、單個電動機或雙電動機實施方案可用于乳房造影術(shù)和超聲引導(dǎo)的手術(shù)過程。另外，可以將通用的控制模塊用于在這三種成像環(huán)境的任一個之中控制手持件。通過利用穿刺針和切割器子配件而使探頭組件可以適用于MRI引導(dǎo)的手術(shù)過程，所述子配件由諸如塑料或陶瓷這樣的非鐵磁材料構(gòu)成，以便減小贗相。另外，如上面關(guān)于圖7和8所述的，在切割周期開始之前，為了MRI成像，可以將切割器組件從探頭上拆除。作為另一選擇，在成像期間，切割器的遠端可以簡單地從組織接納口區(qū)域向近側(cè)縮回。
為了適應(yīng)每個不同的成像模式，可以利用專門穿刺針對每個成像環(huán)境的可重復(fù)使用的手持件基座單元。根據(jù)操作者的需要和特定成像環(huán)境的限制，每個手持件基座單元可以用于擊發(fā)和/或旋轉(zhuǎn)穿刺針孔。每個基座單元被設(shè)計成容納所述探頭組件，以使相同的探頭能夠用于多種成像模式。
圖38a顯示了在乳房造影術(shù)引導(dǎo)的手術(shù)過程中與探頭組件32一起使用的基座420?；?20可以通過安裝部分422連接到乳房造影機的立體定向臂上。將凹座(recessed nest)區(qū)域424設(shè)在基座420中，以用于容納探頭下殼。在過程開始之前可以將探頭組件32置于凹座424中。在基座420中包括擊發(fā)按鈕426，以用于將探頭組件的穿刺針發(fā)射到關(guān)注的組織塊中。在基座單元420的一側(cè)上的旋鈕430壓縮該單元內(nèi)的擊發(fā)彈簧。當壓縮按鈕426時，所述彈簧推壓探頭組件32，以相對于安裝部分422強制地向前驅(qū)動整個探頭組件和凹座424。
孔旋轉(zhuǎn)齒輪432也被設(shè)在基座420的凹陷區(qū)域中，以用于當穿刺針被定位在組織塊中之后旋轉(zhuǎn)探頭組件的組織接納口。孔旋轉(zhuǎn)齒輪432包括多個齒輪齒434。齒輪齒434部分地凸起到凹陷表面區(qū)域之上，以接合在與探頭組件32中的穿刺針支撐組件成一體地形成的第二齒輪上的形狀相似的齒。第二穿刺針齒輪上的齒凹陷在探頭殼體中，但是當將探頭置于凹座424中時，該齒可由孔旋轉(zhuǎn)齒輪432接近。旋鈕436設(shè)在基座420的近端上，以用于手動地旋轉(zhuǎn)齒輪432。當齒輪432旋轉(zhuǎn)時，齒輪之間的接合導(dǎo)致所述穿刺針旋轉(zhuǎn)，由此將組織接納口重新定位在組織塊中。探頭組件32可以包括柔性的接合指狀件，所述柔性的接合指狀件鎖定穿刺針齒輪并且防止所述齒輪在凹座424外旋轉(zhuǎn)。當將探頭組件32插入到凹座424中時，柔性指狀件被偏轉(zhuǎn)，從而與穿刺針齒輪脫離接合，并且允許所述齒輪響應(yīng)基座齒輪432的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。圖38b示出了置于凹座424中的探頭組件32。
圖39示出了用于超聲成像環(huán)境的相似類型的探頭基座單元。如圖39中所示，基座單元440包括用于容納探頭組件32的下殼的座442。提供了旋鈕444以用于壓縮基座440中的擊發(fā)彈簧，以及提供了按鈕446，以用于釋放所述彈簧，從而將探頭組件和凹座424“發(fā)射”到組織塊中。在超聲環(huán)境中，基座440可以是手持式的，并且按照要求由操作者操縱。因此，由于操作者可以通過手動地旋轉(zhuǎn)基座和/或探頭組件而旋轉(zhuǎn)所述穿刺針，穿刺針旋轉(zhuǎn)機構(gòu)對于基座440不是必須的。
如圖40中所示，提供第三種類型的探頭基座450以用于MRI引導(dǎo)的手術(shù)過程。基座450可以被安裝到MRI裝置中的定位單元上。由于減小的由探頭產(chǎn)生的懸臂載荷，本發(fā)明中探頭組件的降低尺寸減小了定位單元的結(jié)構(gòu)要求。MRI基座450包括用于容納探頭下殼的凹座452。另外，該基座包括具有多個齒輪齒的孔旋轉(zhuǎn)齒輪454，所述齒輪齒接合從探頭下殼延伸的形狀相似的齒。將探頭下殼中的所述齒輪裝到所述穿刺針上，從而每當旋轉(zhuǎn)齒輪454時以類似于圖38中所示的乳房造影術(shù)凹座實施方案的方式旋轉(zhuǎn)所述穿刺針。孔旋轉(zhuǎn)旋鈕456位于基座450的近端上，以手動地旋轉(zhuǎn)齒輪454，并且相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)所述穿刺針中的組織接納孔?；?50不需要用于將所述穿刺針定位在組織中的擊發(fā)機構(gòu)。然而，多個穿刺針長度可以與探頭組件一起使用，以允許探頭組件更容易裝配在MRI裝置中。所選的特定的穿刺針長度將取決于患者體內(nèi)受關(guān)注的組織塊的深度。
作為MRI基座450的使用的替代方案，例如圖41中所示的MRI定位深度儀460可以用于定位探頭組件。在該實施方案中，深度止動件462被連接到探頭組件和/或穿刺針80上。該深度止動件包括調(diào)節(jié)旋鈕464，其用于調(diào)節(jié)所述探頭穿刺針的所需深度。當所述穿刺針被正確地定位之后，將所述探頭插入到患者的組織中直到到達止動件?；颊呷缓罂梢员恢糜贛RI裝置中并且被成像，而不需要用于探頭組件的附加支撐。當確定所述穿刺針在組織中的位置之后，將護套連接到探頭組件上以開始組織采樣。
盡管在這里已顯示并且描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，但對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說顯而易見的是，這樣的實施方案僅僅作為例子而被提供。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將馬上可以進行多種變化、改變和替代而不超出附加權(quán)利要求的精神和范圍。另外，關(guān)于本發(fā)明所描述的每個元件可以替代地被描述成用于執(zhí)行該元件的功能的一種手段。
權(quán)利要求
1.一種活組織檢查裝置，包括一插管；一中空的切割器，其可相對于所述插管平移以用于切斷被抽吸到所述插管中的組織；以及一控制器，該控制器可操作地與氣體源和液體源相關(guān)聯(lián)，以允許用戶選擇氣體或液體中的至少一種來運動被所述切割器切下的組織樣品。
2.一種活組織檢查裝置，包括一插管；一中空的切割器，其可相對于所述插管平移，以用于切斷被抽吸到所述插管中的組織；一氣體源；一液體源；以及一控制器，其可操作地與所述氣體源和所述液體源相關(guān)聯(lián)，以允許用戶選擇氣體或液體中的至少一種來運動被所述切割器切下的組織樣品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活組織檢查裝置，其特征在于，所述控制器適于允許用戶選擇氣體或者液體來移動被所述切割器切下的組織樣品。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活組織檢查裝置，其特征在于，所述氣體源包括加壓氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活組織檢查裝置，其特征在于，所述氣體源包括加壓空氣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活組織檢查裝置，其特征在于，所述液體源包括加壓液體。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活組織檢查裝置，其特征在于，所述液體源包括鹽水。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活組織檢查裝置，進一步包括與所述控制器和所述氣體源可操作地相關(guān)聯(lián)的閥。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的活組織檢查裝置，進一步包括與所述控制器和所述液體源可操作地相關(guān)聯(lián)的閥。
10.一種活組織檢查裝置，包括一插管；一中空的切割器，其可在所述插管中平移，以用于切斷被抽吸到所述插管中的組織；一可操作的閥，其用于提供氣壓以推動被切下的組織樣品通過所述內(nèi)切割器；一可操作的閥，其用于提供液壓以推動被切下的組織樣品通過所述內(nèi)切割器；以及一控制器，其允許用戶選擇空氣或液體中的一種來推動被切下的組織樣品通過所述內(nèi)切割器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于獲得諸如乳房組織活組織檢查樣品這樣的組織樣品的活組織檢查裝置和方法。該裝置包括外插管，該外插管具有切割器腔和與所述切割器腔連通的側(cè)面組織口。所述裝置可以包括流體控制器，該流體控制器用于選擇液體或氣體以用于使組織樣品運動通過切割器。
文檔編號A61B10/00GK1754513SQ200510105498
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者約翰·A·希布納 申請人:伊西康內(nèi)外科公司