专利名称：用于微创内部组织移除的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于切割并移除内部组织的装置。
背景技术：
利用中空探头抽吸的装置对于在用于活检或者其它目的(诸如治疗性组织移除目的)的微创经皮手术中移除和/或获取组织样本是有用的。
对于包括允许有效并高效地进行样本切割和移除、在组织移除手术中对组织和患者微创并具有相对简单的设计、制造和使用的中空探头的器械而言，需要提供另外的或者可选设计。
已经开发并使用了各种所述装置，但就发明人所知，在发明人之前没有任何人已经建立或者使用在所附权利要求书中所描述的本发明。
发明内容
本发明涉及了如下内容。
(1)一种用于切割并移除内部组织的装置，包括主体；固定到所述主体上的中空探头，所述探头包括位于其上的容纳窗孔，沿着所述探头与所述容纳窗孔流体连通的真空腔以及具有穿刺尖的自由远端；位于所述探头中的切割器，其上具有切割刃，所述切割刃靠近所述容纳窗孔，并且所述切割器可相对于所述容纳窗孔运动，从而使所述切割刃能够运动经过所述容纳窗孔；由所述主体保持的抽吸装置，具有与所述真空腔连接的流体连接件；以及由所述主体保持并与所述切割器机械连接的切割器驱动机构，其中所述切割器驱动机构驱动所述切割器，从而使所述切割刃运动经过所述容纳窗孔，并且所述装置的操作无需与外部真空源或动力源的任何连接。
(2)如第(1)项所述的装置，其中，所述切割器驱动机构还包括由所述主体保持的弹簧，该弹簧在所述探头内沿纵向驱动所述切割器。
(3)如第(1)项所述的装置，还包括沿着所述抽吸装置和所述真空腔之间的所述流体连接件的接头，所述接头至少具有第一、第二和第三支管，并且所述抽吸装置流体连接到所述第一支管，所述真空腔流体连接到所述第二支管。
(4)如第(3)项所述的装置，还包括沿着所述抽吸装置和所述真空腔之间的所述流体连接件设置并位于所述真空腔和所述接头之间的第一单向止回阀。
(5)如第(4)项所述的装置，其中，所述接头的所述第三支管从所述装置排出流体。
(6)如第(5)项所述的装置，还包括与所述接头的所述第三支管流体连接的第二单向止回阀。
(7)如第(1)项所述的装置，其中，所述抽吸装置为注射器。
(8)如第(1)项所述的装置，其中，所述抽吸装置还包括致动构件，并且所述装置还包括与所述抽吸装置的所述致动构件以及所述切割器驱动机构机械连接的致动器，其中所述致动器的运动使所述抽吸装置和所述切割器驱动机构协调操作。
(9)如第(8)项所述的装置，其中，所述致动器的运动使所述抽吸装置的所述致动构件和所述切割器同时运动。
(10)如第(1)项所述的装置，其中，所述切割器还包括切割器管，并且所述装置还包括位于所述切割器管内的收集管，所述收集管可在所述切割器管内纵向运动。
(11)如第(10)项所述的装置，还包括位于所述收集管内的推顶杆，所述推顶杆可在所述收集管内纵向运动。
(12)如第(1)项所述的装置，其中，所述切割刃具有凹形研磨部分，并且所述切割器驱动机构在所述探头内纵向驱动所述切割器，从而使所述切割刃大致平移经过所述容纳窗孔，且所述切割器在所述探头内基本上不旋转。
虽然以权利要求书总结了说明书，其中权利要求书特别指出并明确地要求保护本发明，据信通过下列结合附图的描述将会更好地理解本发明，在所有附图中相同的附图标记表示相同的元件。随后的附图和详细说明旨在仅仅用于解释，而并不是想要对在所附的权利要求书中阐明的本发明的范围进行限制。
图1示出了用于切割内部组织并移去切割的组织的装置的一种方案的透视图；图2示出了在图1中示出的装置的探头部分的透视图；图3示出了图2的探头和相关切割器的分解透视图；图4示出了图2中示出的探头沿着线4A-4A截取的透视剖视图；图5示出了在图3中示出的切割器的远侧部分的纵向剖视图；图6示出了在图3中示出的切割器的远侧部分的透视图；图7示出了图3的切割器的远侧部分的透视图，其中研磨机被插入到切割器的远尖端，显示出形成切割尖的示例性方法；图8示出了图3的切割器的远侧部分的纵剖视图，显示研磨机被插入到切割器中，显示出形成切割尖的示例性方法；图9示出了图8的研磨机的侧面透视图；图10示出了切割器的可选方案和可选探头轴的局部透视和横向剖视图；图11示出了切割器的可选方案和可选探头轴的局部透视和横向剖视图；图12示出了切割器的可选方案和可选探头轴的局部透视和横向剖视图；图13示出了图1中显示装置的分解透视图；图14示出了处于预展开位置的图1所示装置的侧部纵向剖视图；图15示出了如图14所示探头的侧部纵向剖视图；图16示出了如图14所示装置的主体部分的俯视剖视图；图17示出了处于接合位置的图1所示装置的侧部纵向剖视图；图18示出了如图17所示探头的侧部纵向剖视图；图19示出了如图17所示装置的主体部分的俯视剖视图；图20示出了处于回缩位置的图1所示装置的侧部纵向剖视图；图21示出了在组织已经被移动到容纳窗孔中之后图20所示探头的侧部纵向剖视图；图22示出了如图20所示装置的主体部分的俯视剖视图；图23示出了处于已被击发位置的图1所示装置的侧部纵向剖视图；图24示出了在组织已经被切断并被移动到容纳窗孔中之后图23所示探头的侧部纵向剖视图；图25示出了如图23所示装置的主体部分的俯视剖视图；图26示出了在收集被切断的样本期间图1所示装置的侧部纵向剖视图；图27示出了如图26所示探头的侧部纵向剖视图；以及图28是可与诸如图1中所示装置的装置一起使用的流体处理系统的方案的示意图。
具体实施例方式
在本文中所描述和显示的装置的各种方案涉及在用于活检取样或者其它目的的微创手术中移除组织的高效系统和方法。特别是，本文中所描述的各种方案涉及这样的装置，其具有带容纳窗孔的中空探头；位于探头内的具有切割尖的切割器，用于在经皮手术中有效地吸入、切割并移除组织。设置具有倾斜的圆形切割尖(诸如参照本文的示例性方案所描述)的切割器可允许使用切割器的主要轴向运动对组织进行有效切割。
出于本文中所包含的描述的目的，参照本文中所描述的元件以及元件的运动，“向前”或者“向远侧”(及其各种形式)指的是向前、向着或者沿着在本文中描述装置的探头的向前、远端方向，“向后”或者“向近侧”(及其各种形式)指的是向后或者远离本文中所述装置的探头的向前、远端方向。但是，应当理解的是，使用这些术语是为了对本文的说明书和附图进行参照或者定向，而不是想要对权利要求的范围进行限制。
出于本文中所包含的描述的目的，参照本文中所描述的元件，术语“一体”指的是两个或多个不同元件可形成为一个整体单元或者可选地连接或者固定在一起，从而使它们实质上作为一个整体单元运动和/或操作。术语“一体”并不是想限制为连续的或者由均匀连续材料形成的不同元件。但是，应当理解的是，连接在一起以实质上整体操作的分离的不同元件的识别并不意味着暗示一定是分离的不同元件，也不是想限制权利要求的范围。
出于本文中所包含的描述的目的，“真空”指的是空间内的压力比大气压或者环境压力低任意量，尽管不排除在空间中完全不存在空气、流体或者其它物质的所定义的绝对真空状态，但在本文中使用的该术语并不意味着需要或者被限制为这样的状态。
参照附图，图1示出了用于切割内部组织并移除已切割的组织的装置的一个例子。装置20包括具有远端和近端的探头24，其中近端由任何合适的机构固定到主体21上。主体21可设置成如图所示的形状，或者可选地设置成具有美学吸引力的形状和/或形成手柄或其它便于握持的形状，或者可具有其它零件(例如用于安装在适合导引插入、保持和/或稳固或者固定装置或保持器中或者安装于其上的零件)。探头24和主体21的各种方案将在本文中更详细讨论。
现参见图2-4，在所示的示例性方案中，装置20包括具有探头轴26的探头24，所述探头轴26具有近端和远端。探头轴26具有穿过外壁39的容纳窗孔27，该窗孔27可定位在探头24的远端附近，如图所示。在所示的方案中，容纳窗孔27具有椭圆形状，但是容纳窗孔可具有适于允许组织的有效真空抽吸的任何形状(将在本文中进一步描述)。容纳窗孔27的远侧部分或者整个周界可由外壁39处的带斜边的或者锋利的边缘包围。这种带斜边的或者锋利的边缘可包括和/或安放成与内部的切割器(将在下面描述)以剪刀模式协同动作，以方便组织的切割。
在所示的示例性方案中，探头24还包括经过探头24轴向延伸的切割器腔28，其构造为容纳并允许切割器33穿过其间进行轴向运动。切割器腔28可部分地由探头轴26的外壁39形成，并且部分地由定位在探头24中的内壁40形成。
仍参见图2-4，在所示的示例性方案中，探头24包括穿过探头轴26的真空腔29。内壁40设置有一个或者多个真空端口30。真空端口30可例如包括一个或者多个尺寸和位置适于允许空气或者其它流体穿过的孔。真空端口30可定位为使真空可经过真空腔29、经过真空端口30输送到切割器腔28中。在所示的方案中，真空腔29与真空源端口31流体连通，其中真空源端口31可与任何合适的例如包括真空组件60的真空源连接(在图14中显示)。
在示例性方案中，探头24终止于探头尖32，所述探头尖具有合适的形状和适当的锋利程度，以便能够将探头24插入到组织中并向着靶标组织团块插入，而无需事先切割形成探头到达靶标组织团块的路径。应当理解的是，探头尖32可具有有效地用于穿刺组织的任何合适的有效穿刺和/或切割形状，以形成探头穿过组织并向着靶标组织团块的通道。
在所示的示例性方案中，切割器33由中空管材形成，该中空管材形成组织腔34(见图5)。切割器33可在切割器腔28中向远侧和近侧纵向运动，使其切割尖35可向前行进经过容纳窗孔27，由此封闭容纳窗孔27，或者向后回缩从而打开容纳窗孔27。
在所示的示例性方案中，切割器33在其远端设置有切割尖35。参见图5-8，切割尖35具有切割刃37。参见图5，角度Г在所示的示例性方案中大约为45°。然而，在其它方案中，可这样形成切割尖，其中角度Г(由连接切割刃37的最远长度与退出刃(receding edge)38的最近长度的线与垂直于切割器的纵向轴线的线形成，如图5中所示)从大约30°到大约60°、从大约40°到大约60°、从大约45°到大约60°、从大约45°到大约55°或者大约45°到大约50°，或者可选地为大约50°、大约55°或者大约60°。如图所示的方案中，设置带斜边或者倾斜的切割尖35形成弧形的切割刃37，该切割刃37具有最远点并在最远点的两侧向后弯曲。
参见图5-9，可以看出，可通过使用合适形状的旋转研磨机36来形成切割尖35(包括切割刃37)和/或使之变得锋利。在切割器33的示例性方案和所示的形成和/或变得锋利的示例性方法中，旋转研磨机36在其远端具有半椭球形形状42，并具有比形成切割器33的管直径大的直径。可选的是，研磨机可至少在其将接触并研磨切割器33的切割刃37的表面部分(研磨表面)具有半球形、半球体、圆形半抛物面形或者其它大致凸出的远端形状42。利用具有凸出形状的研磨表面的研磨机形成切割刃37并使其锋利提供了具有凹陷研磨部分的切割刃37，从而提供了薄且非常锋利的切割刃。
可选的是，如果不需要或者认为不需要具有凹陷研磨部分的切割刃，使用的研磨机的研磨表面可具有锥形或者圆柱形形状。
用于生产薄的、锋利的切割刃的另一技术在于控制并操纵切割刃37的研磨角Φ(见图5)。在所示的示例性方案中，研磨角Φ大约为14°。可选的是，在另外的方案中，切割刃37的研磨角Φ可以从大约10°到大约14°、从大约10°到大约15°、从大约10°到大约20°、从大约10°到大约25°或者可选地大约为10°、大约为11°、大约为12°、大约为13°、大约为14°或大约为15°。参见在图5-8中所示的例子，可以理解，研磨角Φ可通过调节研磨机与切割器33的远端接触的角度θ来调节。还可以理解，切割刃的研磨角可受到研磨机直径和研磨表面的特定形状和/或角度的影响。
切割刃37的研磨角和凹陷程度可被调节，以达到边缘薄度和锋利度、组织切割的有效性与横向边缘强度及边缘耐用性之间的所需平衡，如同适用于使用该装置的场合那样。在本文中所示的示例性方案的预期使用是在单次探头插入期间获取多个乳房组织活检样本，但不必限定为该应用。
应当理解的是，当由相关装置提供以平移为主(例如完全无旋转)的切割冲程时，切割器33的切割刃37的成形和锐化是特别令人关注的。在这种情况下，薄且非常锋利的边缘对于切割某些类型的软组织或者器官组织可能更理想，在一些情况下所述软组织或者器官组织对于经过其突出部分的切割刃的大致平移行进可能是弹性的和不易捕捉的。
如果切割器33与探头24结合使用，并且探头24具有由以剪刀模式与切割刃37协同动作的锋利边缘部分地限定的容纳窗孔27，在一些情况下非常薄而且极其锋利的切割刃37被认为是不那么重要，或者如果更大的横向边缘的强度被认为是需要的，则被认为是不需要的。
在附图中所示的示例性方案中，对于退出刃38的形状和边缘的锋利度是较少关心的，因为对于在本文中描述的示例性例子中提供的大致平移的切割运动而言，退出刃38在切割组织过程中实质上可能用不到。然而还应理解的是，具有椭球形、半抛物面形、球形或者其它凸形研磨表面的研磨机、直径比形成切割器33的管材的外径大的研磨机可与管材接触，其中，参见图8，轴线4A和6A共线并且角度θ为零，以便不在切割器33上形成任何明显的前缘(leadingedge)或者退出刃。而且，参见图5，角度Г可以是零，使管末端的整个圆周为均匀垂直切去而形成的具有凹陷研磨部分的切割刃，从而在切割冲程期间可使形成的切割器旋转，以便经切片动作增强组织切割的效率，或者可选的是，如果在致动期间所述装置仅仅提供了大致平移的切割运动，以便在手术期间在合适构造的装置中允许新的切割刃旋转到靠近探头的容纳窗孔的位置中。
作为例子，切割器33的所示出和说明的方案预期由不锈钢制成。例如，切割器可以是AISI 17-7 PH或者631型(UNS17700)不锈钢，条件CH900，适度硬化以保持切割刃。其它不锈钢也是合适的，例如包括但不限于304型、316型或者420型不锈钢或者其它马氏体不锈钢。但是，合适的切割器也可由钛和/或另一种金属或者金属合金(包括非铁金属或者合金)制成，当与成像和导引技术和装置结合使用时，例如其可选择为不可视或者引起微小或者无歪曲效果，例如塑料或者陶瓷材料或者任何其它合适的材料(包括材料的组合)，用于为预期应用提供大体上如剃刀般锋利的边缘的成形及锐化以及足够的强度和韧性。
在所示的示例性方案中，切割器33例如可由如下管材形成，所述管材具有例如大约0.085″的内径及大约0.1025″的外径；或者大约0.063″的内径及大约0.072″的外径，或者任何合适的内径和外径组合。
例如，参见图5-9，对于具有内径大约0.085″及外径大约0.1025″的切割器33而言，倾斜的切割尖35和具有凹形研磨部分的切割刃37可通过旋转研磨机36形成，该旋转研磨机36具有半椭球末端形状42和大约0.1128″的直径，半椭球末端形状42的短半轴大约为0.0564″，半椭球末端形状42的长半轴大约为0.1350″。研磨机36可用于以大约为10度的角度θ(见图8)形成切割器33并使其锐化，其中切割刃37的最前端长度终止于研磨机36的大直径开始处，标记半椭球末端形状42的短半轴的交叉点。
作为进一步的例子，参见图5-9，对于具有内径大约0.063″及外径大约0.072″的切割器33而言，倾斜的切割尖35和具有凹形研磨部分的切割刃37可通过旋转研磨机36形成，该旋转研磨机36具有半椭球末端形状42和大约0.080″的直径，半椭球末端形状42的短半轴大约为0.040″，半椭球末端形状42的长半轴大约为0.094″。研磨机36可用于以大约为10度的角度θ(见图8)形成切割器33并使其锐化，其中切割刃37的最前端长度终止于研磨机36的大直径开始处，该开始处也是切割刃37的最前端长度与半椭球末端形状42的短半轴的交叉点。
研磨机36可由任何合适的细磨材料(包括但不限于碳化物或者陶瓷材料)制成、或点尖或涂覆。研磨机可以适于在选定材料上以产生外科锋利切割刃的较高转速运行，并且在研磨过程中如需要的那样研磨机和/或切割器管材可使用合适的方法冷却，以便防止在切割刃形成和锐化过程中切割器管材的不需要的加热。
前面仅仅是例子，应当理解的是，可使用上述技术来生产具有倾斜切割尖和带凹形研磨部分的切割刃的其它尺寸和材料的切割器。
回到图2-5，探头24和切割器33组合的示例性方案可按照如下方式使用。在识别患者体内的靶标组织团块(例如乳房组织中的可疑团块)之后，用户可使用合适的固定设备和合适的成像和/或导引技术和设备将探头24插入并穿过皮肤和组织，直到容纳窗孔27位于可疑组织团块中或者与其临近。在插入过程中，切割器33可保持向前的位置，使容纳窗孔27被关闭。当容纳窗孔27处于需要的位置时，使用合适的致动装置和/或其它与探头相关联的设备，用户可使切割器33向近侧回缩，以便打开容纳窗孔27并将切割器33设置在准备切割的位置中。同时或者其后，用户可(手动或者通过操作任何合适的相关装置或设备)例如借助真空源端口31施加真空。真空可经过真空腔29和真空端口30，或者任何其它合适的进入端口或者导管结构或通道输送到切割器腔28，将引起组织经容纳窗孔27被吸引到切割器腔28中。然后，切割器33可大体上以平移运动向前行进，使其切割刃37接触并切割吸引到切割器腔中的组织。当切割器33行进时，由切割刃37切割的组织被捕获在切割器33中的组织腔34内。如上所述，容纳窗孔27的边缘的远侧部分可变得锋利，以便当其行进时与切割器33以剪刀方式协同动作，从而在切割冲程期间促进正在切割的组织的最终分离或者剪断。然后可通过任何合适的机构从组织腔34收集切割的组织。应当理解的是，可设计并制造各种装置和机构，以使之与探头24和切割器33相关联，以便执行上述步骤。
在另一种方案中，作为圆形管的替代，切割器可由半圆形、椭圆形或者其它形状的中空元件形成。可选的是，切割器可由所须最小尺寸和足以支撑并驱动切割刃的构件形成，例如具有开放的半圆形或者半椭圆形横截面的纵向构件。切割器的尺寸减小可允许相关联的探头的尺寸减小，这可减少由手术引起的患者不适和组织损伤。然而应当理解的是，切割器与探头组合的尺寸减小使得可在单个切割冲程中移除的组织量减少，而这可能是不理想的，例如，如果需要通过单个切割冲程获取更大量的组织样本，或者如果该组合不仅被用于组织取样目的，而且还用于治疗组织切除目的。
参见图10，示出了包括弧形或者半圆形切割器133的探头124(以透视剖面显示，没有远端或者容纳窗孔)的示例性可选方案。在所示的示例性方案中，探头轴126具有圆形或者椭圆形横截面，并被内壁140分成切割器腔128和真空腔129。真空腔129可用于例如以上述可选方案所描述的方式从真空源(未显示)将真空输送到容纳窗孔(未显示)。切割器腔128例如可以是能容纳并提供匹配的切割器133的纵向运动的半圆形横截面或者任何其它合适的横截面形状。至少部分地限定切割器腔128的内壁140可设置有如上述本文中所描述的可选方案的真空端口(未显示)。切割器133可设置有带切割刃137的切割尖135。切割尖135可如上所述地由研磨机形成，例如研磨机36(图9)。如图10中所示的例子，为切割器133设置半圆形横截面可允许探头124的总体横截面尺寸减小，从而减少在使用探头的手术中引起的患者的不适和创伤。
参见图11-12，示出了探头224的其它可选方案，包括具有半圆形、半椭圆形或者弧形横截面形状的切割器233。在一种方案中，探头轴226具有圆形或者椭圆形横截面，切割器233也具有相应的半圆形或者半椭圆形横截面形状，并适于装配在单个腔229中并在其中轴向运动。切割器233可同与其一体形成的或者与探头壁239一体形成的结构(例如轨道或者引导件(未显示))相关联，以保持切割器233并使其以与外壁339邻近配合接触的方式轴向运动，如图所示。在限定探头224中分离的真空腔和切割器腔的内壁不存在时，可由腔229或者探头224中或者周围的中空轴或者其它结构(未显示)中的腔通过与探头224相关联的器械主体中合适的构造和密封设置将真空施加到探头224中的容纳窗孔(未显示)。
但是，需要注意的是，在切割器33、133和233的所有可选方案中或者其它没有特别示出的方案中，诸如切割刃37、137、237的切割刃可通过形成/锐化技术和诸如上述研磨机被赋予锋利和切割能力，以便在大致为平移切割冲程中适当并有效切割组织。例如，如上所述，如果具有突出研磨表面的研磨机用于成型切割刃37、137、237并使其锐化，可产生具有凹形研磨部分的切割刃，在切割器的大致平移冲程中有效地用于切割组织。
回到图1，例如装置20的装置的各种方案可在操作上构造为使用探头24单次插入提供切割并收集多个组织样本和/或切割组织。诸如装置20的装置可在操作上构造为在不需要外部真空或者动力源的条件下被操作和使用。在这里所探讨的方案所提供的是完全非旋转切割机构，可被构造成为用户提供有效、简单及通用的组织移除器械，用于执行各种微创内部组织移除手术。
参见图1-2和13-15，示出了这样的装置20的示例性方案。装置20包括固定在主体21内或其上的探头24、由主体21保持的真空组件60、由主体21保持的切割器驱动器机构100和致动器96。
在所示的示例性方案中，真空组件60包括注射器62，该注射器62具有注射器主体64和诸如用于形成真空的带活塞尖67的活塞66的致动构件。注射器62的尺寸和/或比例可选择为分别在活塞66的回缩或行进(将在下面进一步描述)期间分别在其中形成大约5cc的空间或者位移。应当理解的是，注射器(如同该术语典型地被理解的那样，诸如皮下注射器)是适当的但不是必须的。而且，可利用任何合适的圆筒状或其它形状的抽吸器、或者在其中的致动构件运动时形成真空的其它机构。注射器62的喷嘴76以基本上流体密封的方式经真空管70或者任何其它合适的导管结构与探头24的真空源端口31连接。注射器主体64可由保持器82固定在主体21上。如此设置，注射器62或者其它合适的抽吸器可构成用于装置的真空源。
如前所述，在所示的示例性方案中切割器33在探头24中纵向运行。切割器33在探头24中从其远端开始延伸、向近侧经过主体21、以开放的近侧部分终止，所述近侧部分可在致动器96中纵向滑动，如图14中观察到的那样。弹簧挡圈116围绕切割器33固定，以便与其作为整体一起运动并限制其轴向运动。如图14中观察的那样，击发弹簧118大体上与切割器33共轴并通过在其远端抵靠弹簧挡圈116、在其近端抵靠后部挡块122而保持压缩。后部挡块122固定在主体21中。因此，可以理解的是，击发弹簧118用于借助弹簧挡圈116相对于主体21向前促动切割器33。在预展开位置，弹簧挡圈116在击发弹簧118的促动下在主体21中抵靠在向前停止结构或者探头凸起部50上。弹簧挡圈116具有从其突出的一体的击发销114。弹簧挡圈116在主体21中纵向运动，击发销114在与主体21成整体的击发销轨道115中纵向运动。
在所示的示例性方案中，注射器62的活塞66的近端通过任何合适的机构(例如但不限于通过配合/匹配的几何形状或者固定螺钉)整体固定在致动器96上或者其中。因此，可以理解，致动器96的近侧和远侧运动将使活塞66相对于主体21进行大体上相应的平行及同时的近侧和远侧运动。而且，回缩构件102的近侧部分也一体地固定在致动器96上或其中。回缩构件102在结合在主体21中的回缩轨道103中纵向运行，并且还大体上与活塞66一道沿着近侧和远侧方向对应于致动器96的运动平行并同时运动。回缩构件102具有从其上向下延伸并进入主体21的限制轨道110中的一体限制销108。当回缩构件108相对于主体21向后或者向前运动时，其向后和向前运动由限制轨道110和限制销108的相互作用阻止。
在所示的示例性方案中，回缩构件102在其远端具有由两个柔性延伸部分113形成的箭尾凹口112。箭尾凹口112适于通过柔性延伸部分113的向外弯曲而与弹簧挡圈116的击发销114以卡扣方式接合和分离，如同可通过图13理解的那样。如上所述，回缩构件102在回缩轨道103中纵向运行。回缩轨道103的宽度和侧面适于围绕回缩构件102紧密配合(反之亦可，即，回缩构件102的宽度和侧面适于围绕回缩轨道103紧密配合)，从而防止形成箭尾凹口112的柔性延伸部分113向外挠曲。但是，回缩轨道103包括接合空腔170和脱离空腔171。当回缩构件102的箭尾凹口112借助回缩构件102在回缩轨道103中的远侧或者近侧纵向运动而运动到接合空腔170或者脱离空腔171之一时，箭尾凹口112的柔性延伸部分113可向外横向挠曲，这允许箭尾凹口112与击发销114接合或者脱离(将在下面描述)。
在所示的示例性方案中，装置20还可包括插入到切割器33的开放近端并保留在其中的可拆卸样本收集组件。样本收集组件130可包括收集管134和推顶杆144，当插入其中时二者都与切割器33共轴。收集管134两端都是开放的，近端具有一体地固定在其上的收集管旋钮136。收集管134可由合适的塑料(诸如聚乙烯)或者其它合适的材料形成，并具有大约为0.007″到0.011″的壁厚；应当理解的是，更薄的收集管壁将使切割器33中的组织样本运动通过和收集更容易，如将在下面描述的那样，但收集管壁太薄将缺乏合适的强度和硬度。推顶杆144具有一体地固定在其近端或者附近的推顶杆旋钮146，当推顶杆144被完全插入到收集管134中时，推顶杆旋钮146靠在收集管旋钮136上，并可置于收集管旋钮136中的凹槽内，如图所示。复位弹簧138安放在收集管134上，并在远侧邻近收集管旋钮136。在示例性方案中，收集管134的长度大致与切割器33的长度相等或者更长，从而通过沿远侧方向由用户轴向/纵向压缩收集管旋钮136以及复位弹簧138抵抗致动器96的最终压缩力使收集管134的远端大致靠近切割器33的远端。当完全插入收集管134中时，推顶杆144优选具有与收集管134长度大致相等的长度。在示例性方案中，推顶杆144的直径使其足以紧密配合在收集管134的内径中，使由真空组件60施加并被传送到切割器腔28中的真空不会在收集管134中沿着向前的方向吸引推顶杆144，而是将组织吸引到容纳窗孔27中。然而同时，配合必须足够松，以便在收集管134由用户行进来收集切割的组织时(将在下面进一步描述)，当通过组织的接触及压力和/或进入收集管134的远端的流体促动时，允许推顶杆144在收集管134中向后滑动。收集管134的直径使得其足以紧密配合在切割器33的内径中，使由真空组件60施加并被传送到切割器腔28中的真空不会在收集管134中将收集管134与推顶杆144一起沿着向前的方向吸引，而是将组织吸引到容纳窗孔27中。同时，收集管134不需要如此紧密地配合在切割器中而防止在用户促动下它们之间的运动(将在下面描述)。
图14-16示出了处于预展开位置中的装置的示例性方案。在作用于弹簧挡圈116的击发弹簧118的促动下，切割器33处于其最前端位置中，从而通过切割器33将探头24的容纳窗孔27关闭。回缩构件102的箭尾凹口112不与击发销114接合，但与其邻近(见图16)。在图14中可以看出，在活塞66的尖端67和注射器主体64的内侧远端界限之间存在足够的空隙，允许致动器96向前运动足以引起回缩构件102的箭尾凹口112与击发销114接合的距离。在图14中还可以看出，箭尾凹口112的柔性延伸部分113在接合空腔170中存在空隙，当沿着远侧方向促动回缩构件102时，在其中横向向外运动并允许箭尾凹口112与击发销114接合。当所述装置处于该位置时，探头24被向着靶标组织团块插入到组织中。
图17-19示出了回缩构件已经借助箭尾凹口112围绕击发销114的接合与切割器33接合后的装置的示例性方案。为了将装置的元件运动到该位置中，用户可相对于主体21沿着向前的方向推动或者影响致动器96的运动。由于回缩构件102与致动器96形成一体，致动器96相对于主体21的向前运动使回缩构件102进行相应的向前运动，并且箭尾凹口112推靠击发销114。在向前行进到接合空腔170中后，形成箭尾凹口112的柔性延伸部分113被允许在接合空腔170提供的空隙中向外横向挠曲，允许箭尾凹口112打开并扣合在击发销114上并围绕击发销114，从而对其进行夹持。同时，致动器96相对于主体21向前运动使得活塞66相对于注射器主体64进行相应的向前运动，从而从注射器主体64中排出空气或者其它流体，如果需要，该注射器主体64可例如通过下面描述的机构或者通过任何其它合适的机构排气或者排液。这样，使该装置准备好进行抽吸并切割组织。回缩构件102的向前运动由限制销108与轨道110的相互作用限制为最前程度。作为在击发销114的接合之前将探头24插入到组织中的替代，在击发销114的所述接合之后将探头24插入到组织中并向着靶标组织团块。
图20-22分别示出了在用户已经使致动器96向后回缩后、组织已经被吸引到探头24的容纳窗孔27中之后以及刚好在切割器33的击发之前(将在下面描述)的装置的示例性方案。为了将装置运动到该位置，用户可相对于主体21沿着向后的方向拉动或者影响致动器96的运动。如上所述，回缩构件102和活塞66一体地固定到致动器96，于是致动器96相对于主体21的向后运动使回缩构件102和活塞66相应地向后运动。回缩构件102的向后运动借助箭尾凹口112在击发销114上的接合和拉动使切割器33在探头24中向后运动。当击发销114沿着向后的方向被拉动时，与其成为一体的弹簧挡圈116也被沿着向后的方向拉动，从而沿着向后的方向拉动切割器33，打开容纳窗孔27并压缩击发弹簧118。活塞66的相应向后运动在注射器主体64中形成真空，该真空通过注射器喷嘴76、经过真空管70、进入与探头24的真空源端口31、通过真空腔29、通过真空端口30进入切割器腔28，从而将组织吸引到容纳窗孔27中，如图21中所示。
图23-25示出了在释放击发销114并击发切割器33以切割组织并将其捕获在探头24中之后的装置的示例性方案。为了使击发销114释放以松开并击发切割器33，用户还可拉动或者进一步影响致动器96相对于主体21的向后运动，使回缩构件102从图22所示的位置运动另外的距离，到达图25所示的位置。这使形成箭尾凹口112的柔性延伸部分113运动经过脱离空腔171的远侧边缘，从而允许柔性延伸部分113向外横向挠曲，在作用于弹簧挡圈116上的击发弹簧118的促动下打开箭尾凹口112并释放击发销114。击发弹簧118的促动使切割器33及其切割尖35向前运动经过容纳窗孔27，从而有效地切割被吸引在其中的组织，并将切断的组织捕获在切割器33的组织腔34中，如图24中所示。回缩构件102的向后运动(相应地，致动器96的向后运动)由限制销108与轨道110的相互作用限制为向后的最远程度。
通过比较图17-19、20-22以及23-25，应当理解的是，所示装置的示例性方案提供了切割器33的向后运动到准备进行切割冲程的位置、探头24的容纳窗孔27的打开、形成真空将组织吸引到容纳窗孔27中和击发弹簧118的压缩的协调操作，这些都受到致动器96的向后运动的影响。致动器96的最后的向后增量运动在回缩构件102的箭尾凹口112运动到脱离空腔171中时使击发销114被松开，并且最终使切割器33在作用于弹簧挡圈116的击发弹簧118的促动下产生沿着向前方向的击发。同时，注射器62的活塞66被持续向后朝着其最后侧位置拉动，以便在切割冲程期间保持系统内的真空。因此，应当理解，在由于系统泄漏和/或体液被吸引到探头24中而导致装置中的真空完全消失以使组织在其可被切割之前退出探头之前的较短时间段内，用户施加的致动器96的单次、高效快速、连续地向后运动能够使容纳窗孔27的打开、通过真空将组织吸引到探头24中以及由切割器33切割被吸引在其中的组织的操作协调进行。
图26-27示出了当收集管134已经被向前行进以捕获并收集切断的组织样本时该装置的示例性方案。用户可使收集管旋钮136相对于主体21向前行进，从而在切割器33中使收集管134向前行进，使其捕获在其中被切断的组织样本，如图27中进一步显示。当收集管134行进时，切断的组织样本进入其远端，并且切断的组织或者被捕获在切断的组织和推顶杆144之间的少量空气和/或流体将接触推顶杆144并相对于收集管134向后促动推顶杆144，以便在收集管134中形成用于组织样本的空间。在组织样本被捕获在收集管134中之后，用户可释放收集管旋钮136，并在复位弹簧138的促动下，收集管旋钮136以及保持被切割组织的相应收集管134将返回到预定位置，并且收集管134的远端靠近容纳窗孔27。在这之后，通过使致动器96相对于主体21向前运动，用户可将装置重新设置到图17-19中显示的位置，通过重复上述步骤来准备吸引并切割另一组织样本。可选的是，用户可通过向后拉动旋钮136将收集管134从装置中完全退出，并通过在收集管134中向前行进推顶杆144排出包含在收集管134中的被切割组织样本，将样本推出收集管134的远端。应当理解的是，在切割一个或多个组织样本之后，但是在收集管134退出和样本排出之前，随着每个样本进入收集管134的远端，推顶杆144将相对于收集管134向后运动，推顶杆144和推顶杆旋钮146相对于收集管旋钮136的位置可由此作为被切割组织的量和/或容纳在收集管134中的组织样本数的指示。因此，推顶杆144可被标记有一个或多个可见的标识(未显示)，以更有效地为用户提供这种信息。
在图20所示的装置的示例性方案中，由活塞66在注射器62中向后运动形成的装置中的真空可能引起空气或者其它流体由于系统泄漏或者由于除了组织之外被吸进容纳窗孔27中的体液被吸到装置中，所述流体可经过真空端口30和真空腔29(见图4)进入真空系统。在这种情况下，需要具有如下机构，该机构用于从系统中排除、排泄或者排出所述流体(但不进入患者)以便在装置保持在原位的条件下准备获取后续组织样本。图28示意性地示出了具有这样功能的系统的一种方案。典型的流体处理系统150包括位于注射器62和探头24的真空腔29之间的流体连通管线中的三通接头152。三通接头152的一个支管可通过合适的管件或者其它导管机构向适当地构造为容纳从装置喷出、排泄或排出的流体的容器158排放，或者与之流体连通。如果需要闭合的系统，除其它目的之外，还出于避免在容器158中形成不期望或者起反作用的回压的目的，流体可经密封连接件排泄或者排出到可膨胀囊160中。第一单向止回阀154位于真空腔29和三通接头152之间的管线中，其允许流体离开而不向着真空腔29流动。第二单向止回阀156位于容器158和三通接头152之间的管线中，其允许流体离开而不向着三通接头152流动。通过图28可以理解，这种设置将允许流体从探头24的真空腔29向着注射器62流动，且能够进入注射器62，但反过来则不行，这种设置将允许流体从注射器62向着容器158流动并能进入容器158，但反过来则不行。因此，当注射器62形成真空时，其可从探头24吸引流体，但不能从容器158吸引流体，因为这种流动被第二单向止回阀156所阻止。如果在装置的组织切割冲程之后系统中存在不需要的流体，它可以部分或者全部通过活塞66在注射器62中的向前运动被排出，这种运动将迫使流体向着容器158流动，但不向着真空腔29流动，因为这种流动被第一单向止回阀154所阻止。单向阀154、156和三通接头152可使用合适的流体导管或通道结构设置或定位在所述装置之中、之上或者周围，从而在例如由活塞66在注射器62中的远侧运动排出之后使最少量的不需要流体保留在系统中。
应当理解的是，流体处理系统150的所示方案仅仅作为例子公开而不是作为限制。流体处理系统150的其它方案例如可包括与接头152的一个支管连接用于排出流体的出口管，其可以但不是必须排泄或排出到容器中。容器158例如可包括任何种类的器皿或容器，或者可膨胀囊(诸如当流体被驱动到其中时简单膨胀的气囊)。可膨胀囊160例如可以是任何合适的袋、气囊、小袋或者柔性容器。
参见所示示例性方案中的真空组件60，可以理解的是，形成真空的任何合适机构(诸如注射器62、其它抽吸装置或者外置真空源)可用于提供真空将组织吸引到根据在本文中描述的方案的探头24中。可以理解的是，真空组件60的各种构造、定向和位置可根据在本文中描述的方案来设置。可以理解的是，在容纳窗孔27打开期间或者之后以及切割冲程之前或期间，提供由抽吸装置的致动元件(诸如活塞66)在所示的示例性方案中将组织吸引到容纳窗孔27中的运动施加的真空。可以理解的是，在容纳窗孔被打开的同时所述真空可有效地被提供，并在切割冲程中切割刃运动穿过所述容纳窗孔的至少一部分时间之前和期间，所述真空可有效地被提供，以便提供将组织吸进并存在于探头中，使其在切割冲程中被切断。但是，应当理解，出于驱动机构或者其它结构构造的目的，在一些情况下可能需要切割器和活塞在切割冲程之前同时运动，但这对于在探头中形成真空的正确定时而言不是必须的。因此，活塞或者其它抽吸装置致动构件和切割器各自的运动可分开并通过各自的机构进行，以提供相对于切割冲程合适定时的真空的形成，从而确保组织被吸引到探头中并安放在其可有效地被相关装置切割并移除的位置中。
本文中所描述和示出的示例性方案涉及用于交替限制然后释放构件(弹簧将力施加到所述元件上)的启动机构(回缩构件102上的箭尾凹口112与回缩轨道103中的脱离空腔171相互结合)，以驱动诸如切割器33的元件。应当理解，如果弹簧或者其中具有储存的势能的其它装置用于提供原动力，除在本文中描述并示出的例子之外，交替限制然后释放所述装置的合适启动结构可采取各种合适形式。
参见所述示例性切割器驱动器机构100，应当理解，根据本文中所描述的方案，可使用任何合适的切割器驱动器机构，诸如旋转或者非旋转驱动机构。在本文中所描述的示例性元件和方案中，使切割器33向前运动的驱动力由压缩弹簧、击发弹簧118提供。但是，应当理解的是，所述驱动力可由任何其它合适的驱动机构施加，例如但不限于其它类型的压缩、张紧、挠曲或者扭转弹簧，所述驱动力还可由其它纵向运动装置来施加，例如操作上构造为存储并释放势能以提供纵向原动力的气体或流体缸或者杆和/或齿轮驱动装置，或者可选的是，通过转换和/或传递经过其它机构产生或供应的力提供纵向原动力。例如，合适的纵向力可由手动操作或者马达驱动的杆和/或齿轮机构与一个或多个弹簧装置结合使用或者不与其结合使用来提供。诸如致动器96的元件或者传递力和运动以控制切割器驱动机构的其它元件可由用户手动致动，或者例如可由自动和/或部分自动系统致动。
参见收集组件130，应当理解，根据本文的各种方案，可使用任何合适的组织收集机构，其中例如组织样本可立即被除去，或者保持在所携带的与收集管不同的容器中。
已经显示并描述了本发明的各种方案和思想。本文中所描述的方法和系统的进一步改编可由本领域技术人员在不背离本发明的范围的情况下适当修改来完成。多种所述可能的替代、修改和变化已经提及，根据前述教导，其它对本领域技术人员来说是可想到的。因此，本发明包括所有这些替代、修改和变化，它们落入所附的权利要求书的精神和范围内，并被理解成不被限制为说明书和附图中显示和描述的结构和操作的细节。
权利要求
1.一种用于切割并移除内部组织的装置，包括主体；固定到所述主体上的中空探头，所述探头包括位于其上的容纳窗孔，沿着所述探头与所述容纳窗孔流体连通的真空腔以及具有穿刺尖的自由远端；位于所述探头中的切割器，其上具有切割刃，所述切割刃靠近所述容纳窗孔，并且所述切割器可相对于所述容纳窗孔运动，从而使所述切割刃能够运动经过所述容纳窗孔；由所述主体保持的抽吸装置，具有与所述真空腔连接的流体连接件；以及由所述主体保持并与所述切割器机械连接的切割器驱动机构，其中所述切割器驱动机构驱动所述切割器，从而使所述切割刃运动经过所述容纳窗孔，并且所述装置的操作无需与外部真空源或动力源的任何连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述切割器驱动机构还包括由所述主体保持的弹簧，该弹簧在所述探头内沿纵向驱动所述切割器。
3.根据权利要求1所述的装置，还包括沿着所述抽吸装置和所述真空腔之间的所述流体连接件的接头，所述接头至少具有第一、第二和第三支管，并且所述抽吸装置流体连接到所述第一支管，所述真空腔流体连接到所述第二支管。
4.根据权利要求3所述的装置，还包括沿着所述抽吸装置和所述真空腔之间的所述流体连接件设置并位于所述真空腔和所述接头之间的第一单向止回阀。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述接头的所述第三支管从所述装置排出流体。
6.根据权利要求5所述的装置，还包括与所述接头的所述第三支管流体连接的第二单向止回阀。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述抽吸装置为注射器。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述抽吸装置还包括致动构件，并且所述装置还包括与所述抽吸装置的所述致动构件以及所述切割器驱动机构机械连接的致动器，其中所述致动器的运动使所述抽吸装置和所述切割器驱动机构协调操作。
9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述致动器的运动使所述抽吸装置的所述致动构件和所述切割器同时运动。
10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述切割器还包括切割器管，并且所述装置还包括位于所述切割器管内的收集管，所述收集管可在所述切割器管内纵向运动。
全文摘要
本发明公开了一种用于切割并移除少量内部组织以进行活检取样或者其它目的的医疗装置。该装置的各种方案可包括具有穿刺尖、组织容纳窗孔和真空腔的中空探头；位于探头中并具有运动经过组织容纳窗孔的切割刃的切割器；以及切割器驱动器机构。用于本文中所公开的各种方案的切割器可包括倾斜的切割尖和具有凹形研磨部分的切割刃。该装置的各种方案还可包括与真空腔流体连接的抽吸装置，该抽吸装置与切割器驱动器机构协同操作；以及流体处理系统。在将探头靠近靶标组织团块的单次插入期间，所描述的方案可用于移除多个组织样本。
文档编号A61B10/02GK101032420SQ200710086028
公开日2007年9月12日 申请日期2007年3月7日 优先权日2006年3月7日
发明者A·T·贝克曼, G·P·佩恩, L·赖克尔 申请人:伊西康内外科公司