活检装置和活检样本存储器.pdf

本发明涉及活检装置和活检样本存储器，具体而言，涉及可以被用来获得和存储多份组织样本的活检装置，还涉及活检样本存储组件。所述活检装置容许组织样本以顺序的方式存储在大致透明的组织存储室内，所述组织存储室配置在活检装置的近端。组织样本可以被存储在挠性的组织样本带上，所述组织样本带围绕设置在室内部的可旋转真空集合管的圆周设置。

权利要求书
1.  一种活检装置，其具有用于活检装置的组织样本存储组件，所述活检装置包括：
(a)套管，其从所述活检装置向远侧延伸；
(b)管状切割器，其能够相对于所述套管平移，所述管状切割器具有近端和远端，所述远端能够切断所述套管接收的组织；以及
(c)组织样本存储组件，其包括：
(i)可旋转构件，其中所述可旋转构件包括多个凹槽，
(ii)样本保持架，其中样本保持架包括多个独立的样本接收室，其中所述多个独立的样本接收室配合在所述多个凹槽中的相应的凹槽中，
(iii)盖罩，其中所述可旋转构件与所述样本保持架至少部分地设置在所述盖罩中。

2.  根据权利要求1所述的活检装置，包括近侧盖罩，其中所述近侧盖罩包括样本端口和真空端口。

3.  根据权利要求2所述的活检装置，其中所述样本端口能够与所述套管流体连通，且所述样本端口能够与所述多个独立的样本接收室中的至少一个流体连通。

4.  根据权利要求3所述的活检装置，其中所述套管具有中央轴线且所述样本端口具有中央轴线，且其中所述套管的中央轴线与所述样本端口的中央轴线同轴。

5.  根据权利要求2所述的活检装置，其中所述真空端口能够与真空源流体连通，且所述真空端口能够与所述多个独立的组织接收室中的至少一个流体连通。

6.  根据权利要求1所述的活检装置，其中所述样本托架还包括一构件，其中所述多个独立的组织接收室从该构件延伸。

7.  根据权利要求1所述的活检装置，其中所述多个独立的组织接收室还包括多个真空开口。

8.  根据权利要求7所述的活检装置，其中所述多个真空开口是多个孔。

9.  根据权利要求1所述的活检装置，包括能够联接至所述可旋转构件的可旋转构件齿轮，其中所述可旋转构件齿轮联接至马达。

10.  根据权利要求9所述的活检装置，其中所述可旋转构件齿轮包括带键的连接件。

11.  根据权利要求1所述的活检装置，其中所述样本保持架还包括唇缘。

12.  根据权利要求1所述的活检装置，其中所述组织样本存储组件包括至少两个样本保持架。

13.  根据权利要求12所述的活检装置，其中所述至少两个样本保持架包括至少六个独立的组织接收室。

14.  根据权利要求1所述的活检装置，其中所述可旋转构件的多个凹槽是奇数个凹槽，其中至少一个凹槽中不设置有独立的组织接收室。

15.  根据权利要求1所述的活检装置，其中所述组织样本存储组件可拆下地连接至所述活检装置。

说明书活检装置和活检样本存储器
本申请是申请日为2007年12月13日、国家申请号为：200710186190.0、名称为“活检装置和活检样本存储器”的专利申请的分案申请。
本申请要求2006年12月13日提交的美国临时申请60/869,736和2006年12月13日提交的美国临时申请60/874,792的优先权，这些文献通过引用结合入本文。
技术领域
本发明总的涉及活检装置，尤其涉及能够将多个组织样本例如按间隔、顺序方式存储在活检装置的一部分中的活检装置。本发明还涉及活检样本存储组件。
背景技术
当通过诊察、超声、MRI、X射线成像等等在患者的胸部或其他区域发现了一个可疑的组织团块时，有必要进行活检程序从所述组织移取一个或多个样本以判断团块是否包含癌细胞。活检可以是通过开放式或经皮的方法来进行。用于获得组织样本的医疗装置在活检领域是已知的，所述组织样本随后用于抽样和/或检测。例如，Ethicon Endo-Surgery，Inc.的一种市售的商品名为MAMMOTOME的活检器械可以在市场上买到，其用于获得乳房活检样本。
开放式活检可以通过在乳房开一个大的切口并移取整个团块(称为切除式活检)、或大部分团块(被称为切取式活检)来进行。开放式活检是可以在医院或外科中心以门诊手术进行的外科程序，可能涉及高成本和对患者的大程度损伤。与经皮活检相比，开放式活检可能带有相对较高的感染和流血风险，并且由开放式活检引起的损形可能使将来的乳房X线照片难以辨认。此外，患者对于损形的潜在危险的美观考虑也使开放式活检更不具有吸引力。已经知道某些活检显示可疑组织团块不是癌，开放式活检程序的潜在的负面作用会导致所述方法在某些病例中是不恰当的。
经皮活检比开放式活检具有较小的侵入性。经皮活检可以使用细针抽吸(FNA)、芯针活检或其他方式来进行。在FNA中，使用一个非常细的针来抽取可疑组织团块中的流体和细胞。这种方法带来的疼痛较小，因为低痛以致于不必总是使用局部麻醉剂，因为应用局部麻醉剂可能比细针抽吸本身还痛。然而，在某些FNA程序中，通过所述程序仅能获得少量细胞，因而在分析可疑组织的某些情况下不是很有效，并且如果发现样本是恶性时评估癌的发展阶段并不简单。
在某些芯针活检程序中，可移取一个小的组织样本用于组织的病理评价，包括评价发现的任意癌细胞的进展。
可以在市场上买到的Ethicon Endo-Surgery，Inc.的商品名为MAMMOTOME的活检器械通常可在真空辅助下通过一次插入乳房组织中取得多份芯针活检样本。具体而言，切割器管伸展到探头中以切取在真空辅助下脱垂入侧孔内的组织，随后在切割之间完全收回切割器管以提取样本。
对于具有相对较长的切割冲程的装置，样本的提取率不仅受旋转或复位探头所需时间的限制，而且受平移切割器所需时间的限制。作为相对“长冲程”活检装置的替代，“短冲程”活检装置记载在下面共同受让的专利申请中：美国专利申请10/676,944，名称“Biopsy Instrument with Internal Specimen Collection Mechanism”，申请日为2003年9月30日，申请人Hibner等，美国公开号为2005/0215921；和美国专利申请10/732,843，发明名称为“Biopsy Device with Sample Tube”，申请日为2003年12月10日，申请人Cicenas等，美国公开号为2004/0153003，上述两者通过参考结合入本文。切割器可以循环通过基本等于或稍微大于跨过侧孔距离的距离，以减少取样时间。
下述专利文件公开了多种活检装置，在此将它们全部通过引用结合入本文：2001年8月14日授权的US 6,273,862；2001年5月15日授权的US 6,231,522；2001年5月8日授权的US 6,228,055；2000年9月19日授权的US 6,120,462；2000年7月11日授权的US 6,086,544；2000年6月20日授权的US 6,077,230；2000年1月25日授权的US 6,017,316；1999年12月28日授权的US 6,007,497；1999年11月9日授权的US 5,980,469；1999年10月12日授权的US 5,964,716；1999年7月27日授权的US 5,928,164；1998年7月7日授权的US 5,775,333；1998年6月23日授权的US 5,769,086；1997年7月22日授权的US 5,649,547；1996年6月18日授权的US 5,526,822；和Hibner等的美国专利申请2003/0199753，公开于2003年10月23日。上面通过参考结合入本文的美国专利5526852公开了一种组织样本盒，包括带传动的可旋转的样本盒。其他组织样本存储组件公开于如下申请中：美国专利申请10/953,395，发明名称为“Biopsy Device with Sample Storage”、申请日为2004年9月29日，美国公开号为2006/0074343的专利申请；和美国专利申请11/198,558，申请日为2005年8月8日，发明名称为“ Biopsy Device with Replaceable Probe and Incorporating Vibration Insertion Assist and Static Vacuum
发明内容
虽然已经制造和使用了各种各样的活检装置，并且设计了各种各样的组织样本存储组件和技术，但是相信没有人在发明人之前制造或使用了如所附权利要求所述的活检系统。
更具体地说，本发明涉及了如下内容：
(1)、一种活检装置，包括：
(a)从活检装置向远侧延伸的套管；
(b)能够相对于所述套管平移的管状切割器，所述管状切割器具有近端和远端，所述切割器的远端用于切断接收在所述套管中的组织；和
(c)设置在所述管状切割器近侧的组织存储组件，所述组织存储组件用于接收被所述管状切割器切断的组织样本，所述组织存储组件包括：
(i)设置在所述活检装置的近端的大致透明的盖罩，
(ii)至少部分设置在所述大致透明的盖罩内的可旋转部件，
和
(iii)由所述可旋转部件可拆卸地承载的至少一个组织保持
架，所述组织保持架能够接收多个组织样本。
(2)、如第(1)项所述的活检装置，其中，所述可旋转部件包括用于将真空引导到所述组织保持架的一部分的集合管。
(3)、如第(1)项所述的活检装置，其中，所述可旋转部件能够根据所述管状切割器的平移而旋转一个预定量。
(4)、如第(1)项所述的活检装置，其中，所述可旋转部件能够可选择地顺时针或者逆时针旋转。
(5)、如第(1)项所述的活检装置，包括由所述可旋转部件可拆卸地承载的多个组织保持架，所述多个组织保持架的每个被配置成保持至少一个组织样本。
(6)、如第(1)项所述的活检装置，其中，所述组织保持架包括多个凹槽，每个凹槽被配置成接收被切断的组织样本。
(7)、如第(6)项所述的活检装置，其中，所述组织保持架具有径向向内表面和径向向外表面，其中所述组织保持架包括由所述径向向外表面限定的多个凹槽。
(8)、如第(6)项所述的活检装置，其中，所述组织保持架具有径向向内表面和径向向外表面，其中所述组织保持架包括由所述径向向内表面限定的多个凹槽。
(9)、如第(1)项所述的活检装置，其中，所述组织保持架包括至少一根挠性的组织样本带，所述组织样本带至少部分地围绕所述可旋转部件的圆周延伸。
(10)、如第(1)项所述的活检装置，包括至少三根挠性的组织样本带，每根所述组织样本带部分地围绕所述可旋转部件的圆周延伸。
(11)、如第(1)项所述的活检装置，其中，所述可旋转部件包括多个沿周向间隔开的径向延伸部。
(12)、如第(11)项所述的活检装置，其中，所述组织保持架被成形为与所述可旋转部件的所述径向延伸部接合。
(13)、如第(11)项所述的活检装置，其中，所述组织保持架包括挠性的组织样本带，其中所述挠性组织样本带被成形为能提供设置在所述可旋转部件的相邻径向延伸部之间的组织样本凹槽。
(14)、如第(1)项所述的活检装置，其中，所述组织保持架包括至少一根挠性的组织样本带，所述组织样本带包括多个组织样本凹槽，其中每个所述组织样本凹槽与延伸穿过所述挠性组织样本带的至少一个真空开口相关联。
(15)、一种与活检装置一起使用的组织样本存储组件，所述组织样本存储组件包括：
(a)可拆卸的盖罩；
(b)至少部分地设置在所述盖罩内的可旋转集合管，所述集合管具有至少一个真空通路；和
(c)设置在所述集合管外表面上并绕至少部分集合管外表面延伸的至少一根组织样本带。
(16)、如第(15)项所述的组件，其中，所述可拆卸盖罩是大致透明的。
(17)、如第(15)项所述的组件，还包括绕所述集合管的外表面设置的多根组织样本带，每根所述组织样本带被配置为保持至少一个组织样本。
(18)、如第(15)项所述的组件，其中，所述至少一根组织样本带的至少一部分是可透射线的。
(19)、一种活检方法，包括如下步骤：
(a)提供一种活检装置，所述活检装置具有套管、平移切割器和设置在所述切割器近侧的组织样本保持架，其中至少部分所述组织样本保持架是透明的，并且所述组织样本保持架提供多个组织存储室；
(b)将所述套管插入到待取样的组织团块中；
(c)平移所述切割器，以从所述组织团块中切断第一组织样本；
(d)将第一组织样本向近侧传送穿过所述切割器到达所述组织样本保持架内的第一存储室；
(e)重新定位所述组织样本保持架，以给出空的第二存储室，用来收集第二组织样本；
(d)在不从组织团块移除所述套管的情况下使用所述切割器从组织团块切断第二组织样本；和
(e)将第二组织样本向近侧传送穿过所述切割器到达所述组织样本保持架内的第二存储室。
(20)、如第(19)项所述的方法，其中，所述组织样本保持架的重新定位动作包括旋转所述组织样本保持架以使第二存储室与一个端口对准。
附图说明
虽然说明书以特别指出和明确要求保护本发明的权利要求书作为总结，但相信通过参考附图的下述描述将可更好的理解本发明，其中：
图1是本发明的一种实施方式的具有组织样本存储组件的活检装置的示意图；
图2是本发明一种实施方式的具有组织样本存储组件的活检装置的示意图，其中活检装置的一些部分被移除，以便示出装置的内部构件，并且其中切割器处于缩回位置。
图2A是沿图2中2A-2A剖面得到的截面示意图。
图3是本发明一种实施方式的具有组织样本存储组件的活检装置的示意图，其中活检装置的局部被移除，以便示出装置的内部构件，并且其中切割器前进经过组织接收端口。
图4是本发明一种实施方式的具有组织样本存储组件的活检装置的示意图，其中活检装置的局部被移除，以便示出装置的内部构件，并且显示了组织样本被存放在组织样本保持架上。
图5是本发明一种实施方式的具有组织样本存储组件的活检装置的示意图，其中活检装置的局部被移除，以便示出装置的内部构件，并且显示了切割器的缩回和组织样本保持架的转位(indexing)。
图6提供了一种示例性组织存储组件的放大图。
图7提供了图6所示的组织存储组件的构件的分解图。
图8提供了图6所示的组织存储组件的构件的剖视图。
图9是具有径向延伸翼片和用于在相邻翼片之间传送真空的真空端口的集合管的示意图。
图10图示了组织保持架的另一种替代实施方式。
图11图示了组织保持架的又一种替代实施方式。
图11A图示了处于相对扁平构造的图11的组织保持架。
图12图示了用于以端-端构型保持组织样本的组织保持架。
图12A是沿图12的线12A-12A截取的截面示意图。
图12B是沿着图12所示的组织样本保持架的长度的一部分得到的剖视图。
图13是示例性套管的远侧部分的示意图。
图14是当切割器在切割器腔中相对于组织接收孔前进和缩回时，在真空腔中提供的真空水平的示意图。
图15是可与活检装置一起使用的气动控制结构的示意图。
图16显示了可以用于控制活检装置的多种控制状态。
具体实施方式
图1显示了根据本发明一种实施方式的活检装置10。所述实施例的活检10包括一个手持件，总体标记为附图标记30。手持件30可以用单手舒服的握住，并可以使用单手操作。活检装置10可以包括组织穿刺部分，例如套管100，其从手持件30向远侧伸出。套管100可以包括远侧组织穿刺尖端110和与尖端110在近侧隔开的横向组织接收孔114。套管100可以插入到待取样的组织团块中。然后被吸入孔114的组织可以被能够在套管100中平移的管状切割器120的远端122切断(图2)。
该实施例的活检装置10还包括组织存储组件2000，其可以被放置在手持件30的近端，位于切割器120近侧。组织存储组件2000可以包括一个大致透明的盖罩2010，其可拆卸地连接到活检装置10例如手持件30的近端上。当然，盖罩2010可以大致半透明、不透明、透明和不透明结合，等等，或具有任意其他合适的性质。盖罩2010可以通过任意合适的连接机构或特征可拆卸地连接到手持件30的近端，包括但不限于通过卡扣配合、卡口配合、螺纹型配合，等等。在图1中，盖罩2010具有一个能与手持件30的近端可松开地卡扣配合的凸缘2012。
显示出的组织存储组件2000还包括设置在可拆卸盖罩2010内的至少一个组织保持架2200，保持架2200可松开地承载于一个可旋转构件上。在该实施例中，可旋转构件是集合管(manifold)2300的形式(图7)，但是也可以使用其它结构或构造。集合管2300可以至少部分地放置在盖罩2010内。组织样本保持架2200可以被成形或构造成能够容纳多个组织样本(总体用附图标记42表示)，例如被切割器120切断的样本顺序间隔开地置于保持架2200上。
该实施例的可旋转集合管2300和组织保持架2200可以是自动旋转的，例如每次组织样本42被切断时就转位一个预定角度增量，如下所述。在用户希望“超驰(override)”自动转位的情况下，可以提供一个手动旋钮2020以允许手动旋转集合管2300和组织保持架2200。组织存储组件2000还可以包括致动器，例如控制杆2040，其用于选择在透明盖罩2010内的可旋转集合管2300和组织保持架2200转位的方向(顺时针或逆时针)。当然，如在这里描述的其他的部件那样，旋钮2020和杆2040仅仅是可选择的，可以按照要求修改、替代、补充、或省略。
根据本发明一种实施方式的采用组织存储组件2000的活检装置的操作顺序在图2至5中被说明。在图2至5中，通过移除盖罩2010来显示组织存储组件2000。图6、7和8更详细地图示了该实施例的组织存储组件2000。
参照图2，其中显示了适合用于立体定向的示例性活检装置10的内部构件。在图2中，显示出的套管100处于对应于套管100已经通过击发组件150穿入组织中的“击发”位置。该实施例的击发组件150包括击发叉架152，在用于击发的能量存储在击发弹簧158中时，击发叉架152可以处于准备击发状态(例如通过手动的准备击发器械或通过准备击发马达156)。替代地，击发组件150可以具有任意其他合适的构造或可以省略。
在该实施例中管状切割器120放置在套管100的切割器腔104内。在图2中，示出的切割器120处于缩回位置，切割器120的远侧切割末端122(显示为虚线)刚好处于套管100中组织接收孔114的近侧位置。在示例性工作模式下，当将套管100击发入组织后，切割器120缩回到图2所示的位置。
参照图2和图2A，套管100还可以包括设置在切割器腔104之下的真空腔108。当套管100被放置入组织，并且切割器120处于如图2所示的缩回位置时，该实施例的真空腔108通过多个通路107(图13)将真空传递到恰好在端口或孔114之下的切割器腔104中，以帮助将组织吸入到端口114中。切割器120从远侧切割末端122延伸到切割器近端124。在远侧切割末端122和近端124中间，切割器120通过套管100的切割器腔104、真空集合管300、盐水/真空阀组件4080和切割器齿轮410。
在该实施例中，切割器120的近端124与组织样本传输管2030的远端连接。样本传输管2030可以是一个柔性管，通过滑配接头2028或允许切割器末端124相对于管2030作相对轴向运动和转动的其他合适的连接件连接到切割器120的近端124。样本传输管2030的近端连接到组织存储组件2000的近侧盖罩2050的组织样本端口2057上。近侧盖罩2050包围组织存储组件2000的近端。近侧盖罩2050和基本透明的盖罩2010一起形成了组织存储室，集合管2300和组织保持架2200至少部分地放置在组织存储室中。端口2057和用于传递真空到集合管2300的真空端口2060可以与盖罩2050形成为一个整体。这里的教导是为了便于理解，然而，样本传输管2030可以根据需要被修改、替代、补充、或省略；并且其他各种构件或部件可以用来提供切割器120和组织存储组件2000之间的流体通道。
通过切割器120切取的组织样本42可以被运输通过切割器120，然后通过样本传输管2030，被放置在组织存储组件2000的组织存储室中。通过在盖罩2050或其他位置的真空端口2060从真空源向组织存储组件2000提供真空。在该实施例中，通过在盖罩2050上的端口2057进入组织存储室中的组织样本42放置在组织保持架2200上。
近侧盖罩2050还可以包括进入开口2052，如图6所示。集合管旋转齿轮2350的齿2354可以通过开口2052与分度棘爪2362啮合。集合管旋转齿轮2350可以通过花键连接件或其他合适的连接件与集合管2300连接在一起，由此使齿轮2350的转动导致集合管2300也旋转。
在该实施例中，近侧盖罩2050包括可以被活检装置10主体的配合半部(未显示)捕获的凸缘2056，使盖罩2050可以绕组织存储组件2000的纵向轴线2055(图6)旋转。杆2040可以被用于使盖罩2050(和接触开口2052)从第一个点钟位置沿周向旋转到第二个点钟位置。当杆2040处于如图(例如，图1和6)所示的位置时，棘爪2362通过开口2052啮合齿2354。当杆2040被重新定位到活检装置外壳上的缝62的另外一端时(图1)，盖罩2050和接触开口2052被旋转以使棘爪2364啮合齿2354。棘爪2362提供了集合管2300绕轴线2055沿着一个方向的分度转位，而棘爪2364提供了集合管2300绕轴线2055沿着相反方向的分度转位。
在该实施例中通过改变杆2040的位置，组织样本42进入到组织存储组件2000的进入点也同时改变。当杆2040的位置改变时端口2057的位置沿周向运动，同时传输管2030适应这种运动。在实施方式中显示出的组织样本的进入点偏离12点钟(正上)位置。杆2040可以用于选择组织进入点在大约2点钟或大约10点钟位置，因此，在立体定向的环境中，样本进入组件2000可以通过组织存储组件2000的透明盖罩2010被使用活检装置10的操作者看到，活检装置10的顶部可靠近立体定向工作台的下侧表面放置。
需要理解的是，任何其他合适的结构或装置可以被用于附加或替代杆2040来重新定位端口2057。例如，一个或多个马达或传动器可以用于选择性的重新定位端口2057。可选择的是，端口2057的周向或角度位置可以被基本上固定(例如，在12点钟位置等等)。类似的，棘爪2362、2364可以根据需要改变、替代、补充或省略。
仍参照图2，切割器导螺杆510支承在活检装置10上，由切割器马达500旋转。螺杆510的旋转导致切割器架螺母520根据螺杆510的旋转方向而在螺杆510上前进或缩回。螺母520可以安装到切割器架530上或与之一体形成。在该实施例中切割器120被可旋转地支承在架530上，由此在切割器架平移切割器120时切割器120可以通过齿轮410被旋转。螺母520在螺杆510上的运动导致架530和切割器120根据马达500和螺杆510的旋转方向朝近侧(缩回)或远侧(前进)轴向平移。由于切割器旋转齿轮410与驱动齿轮512啮合，可通过齿轮410使切割器120绕自身轴线转动。驱动齿轮512的转动还可以由马达500提供动力。启动马达500可使切割器120同时旋转和平移。在图2中，所示出的切割器架螺母520在它的近侧(缩回)位置，该位置对应于切割器120的正好位于孔114的近侧的远端122。
仍参照图2，棘爪2362可枢转地安装在棘爪滑块2360上。在图2中，显示出的棘爪滑块2360在它的最近侧位置。滑块2360由切割器架螺母520上的凸片延伸部522推向近侧。滑块2360向近侧的运动压缩滑块弹簧2361。当螺母520和凸片延伸部522在导螺杆510上向远侧前进时，被压缩的滑块弹簧2361可以被用于将滑块2360推向远侧(使滑块前进)。当然，如果需要，弹簧2361可以被省略、改变等等。
在图2中显示的位置，活检装置10准备获取组织样本42。真空控制模块5000(图15)可将真空引导到真空腔108，以吸引组织到孔114中。参照图3，切割器120已经前进到它的最远侧位置以切断组织样本42，并且示出的切割器120延伸穿过套管100的孔114且封闭该孔114。当切割器120从图2所示的位置前进到图3所示的位置时，切割器120还在切割器旋转齿轮410的作用下旋转，旋转齿轮410由驱动齿轮512旋转。在图3中，架530和切割器120已经通过螺杆510上的螺母520的平移而前进。当螺母520向远侧运动时，凸片延伸部522也向远侧运动，由于弹簧2361的展开而将棘爪滑块2360推向远侧。在切割器120从图2所示的位置向远侧前进到图3所示的位置时，棘爪2362被松开，并“越过”集合管齿轮2350的齿2354。
参照图4，示出的切断的组织样本42正脱离样本传输管2030，被放置在组织保持架2200上。为了从套管100传递切断的组织样本42到组织存储组件2000，在切割器120处于它的最远侧位置盖住组织接收孔114的同时，真空腔108中的真空被切断，并使用真空控制阀为真空腔108提供大气压力。附加的，或可替代地，可以提供盐水。可以使用阀将盐水向远侧引导通过套管100的真空腔108流到一个或多个孔或通路107，所述的孔或通路107在切割器腔104和套管100远端的真空腔108之间提供流体连通。盐水流和/或大气压力向被切割器120切断的组织样本上提供指向近侧的力，其向位于切割器120远侧部分的被切断的组织样本提供指向近侧的“推力”。
另外，可以使用组织存储真空源传送真空到真空端口2060。在端口2060提供的真空通过样本传输管2030被传送通过组织存储组件2000到达切割器120。因此，在端口2060提供的真空在切割器120中的被切断的组织样本上施加了指向近侧的“拉力”。在被切断组织样本上的指向近侧的“推力”和“拉力”的结合用于传送组织样本42穿过切割器120(从切割器的远端122到切割器的近端124)、穿过样本传输管2030(其可以如图8所示地延伸穿过盖罩2050上的开口)、进入组织存储组件2000并被放置在组织保持架2200的与样本传输管2030对准的部分(例如凹槽或室)上。在图4中显示组织样本42被放置在组织保持架2200上。向真空端口2060提供的真空在整个样本切割周期内都可以保持“接通”，从而在中空切割器120的内部一直存在真空压力。替代地，提供到真空端口2060的真空可以根据预定程序循环接通和断开。考虑到这里的教导，本领域普通技术人员可以想到其他可以将组织样本42从切割器远端122输送到组织保持架2200的方式，包括可以使用的结构和装置及流体传递参数。
参照图5，集合管2300和组织保持架2200在切割器120缩回期间可以被旋转移位(如箭头标记R指出的)。马达500为导螺杆510的旋转提供动力，以便使螺母520、切割器架530和切割器120向近侧平移，从而打开套管100上的组织孔114。当螺母520向近侧行进时，凸片延伸部522向近侧方向推动棘爪滑块2360，导致棘爪2362啮合齿2354并“向上”推齿2354，导致集合管齿轮2350(和集合管2300)沿着图5所示的方向“R”旋转。组织保持架2200与集合管2300一起旋转，并且定位成使其空的凹槽或室与端口2057和样本传输管2030对准。
在一种替代实施方式中，不是使用棘爪机构来使集合管2300转位，而是使集合管2300和组织保持架2200根据组织接收孔114的转动位置被旋转。例如套管100可相对于活检装置旋转，以将孔114定位在所需的时钟位置，例如使用指轮。美国专利6,602,203(在此通过引用结合入本文)公开了用于旋转组织接收孔的指轮。如果需要，集合管2300和组织保持架2200可以设置成随孔114一起旋转，因此在组织保持架2200上的每个组织保持凹槽或室对应于在组织取样期间孔114的特定点钟位置。在另一种替代实施方式中，可以使用马达500或单独的马达旋转组织保持架2200和集合管2300。可选的是，集合管2300可以使用任何其它合适的构件、部件、装置、或技术来旋转。
在切割器120平移、例如当切割器120前进或缩回时组织保持架2200可以补充或替换地旋转一个预定量，由此针对切割器120的每个冲程，可旋转集合管2300重新定位支承在集合管2300上的组织保持架2200，使组织保持架2200“设定在所需时钟位置”，以便接收在该切割器120冲程中被切断的组织样本42。在一种实施方式中，开关或杆(例如，杆2040)可以被用于允许选择可旋转集合管的旋转方向为顺时针或逆时针。通过移动杆，组织样本进入组织存储组件的进入点也可以改变。例如，组织样本的进入点可以偏离12点钟位置(正上)。在一种实施方式中，杆可以被用于选择组织进入点在大约2点钟或大约10点钟位置，从而在立体定向的环境中样本进入组件可以通过组织存储组件2000的透明盖罩2010被使用活检装置10的操作者看到，在所述立体定向环境中，活检装置10可以放置在立体定向工作台的下侧表面上或其他地方。
图6提供了该实施例组织存储组件2000的放大示意图。图7提供了组织存储组件2000的构件的分解图。图8提供了组织存储组件2000的构件的截面图。图9是具有径向延伸翼片2320和用于在相邻翼片之间传送真空的真空端口2324的集合管2300的示意图。
参照图6至8，该实施例中的组织存储组件2000可以包括多个组织保持架2200。在图7中，组织存储组件包括三个样本保持架，被标记为2200A、2200B和2200C。组织保持架2200A-C由集合管2300可拆卸地承载。每个组织保持架2200可以在组织样本42保持就位在其上的情况下通过移除盖罩2010和从集合管2300升起或滑开保持架2200而从活检装置10上移除。
在图6至8所示的实施方式中，每个组织保持架2200A-C可以绕集合管2300的周长延伸大约120度。替换地，组织保持架2200A-C可以延伸到任何其他合适的范围(例如，大约90度，大约180度，大约360度等等)。该实施例的每个组织保持架2200A-C被成形或形成为以间隔的、顺序的方式接收和容纳多个组织样本42。在图7中，每个组织保持架2200A-C是挠性的组织样本带的形式，每个组织样本带包括多个凹槽2204，每个凹槽2204用于接收各自的组织样本42。
参照图6至9，集合管2300可以包括多个径向延伸的突起，例如径向延伸的翼片2320。组织保持架2200A-C可以被成形或以其它方式形成为与翼片2320接合，使翼片2320防止保持架2200A-C相对于集合管2300作周向运动，并且翼片2320保持三个组织保持架2200A-C在集合管2300上适当的位置。当组织保持架2200A-C位于集合管2300上时，每个凹槽2204可以被放置在集合管2300的一对相邻翼片2320之间。替换地，也可以通过集合管2300提供除翼片2320以外的径向延伸或其他方式的任意合适的结构或部件。
组织样本保持架2200A-C可以由薄的聚合物板材形成或使用其他材料、结构和方法形成。如果需要，组织样本保持架2200A-C可以使用大致可透射线的(大致可透过X射线的)材料形成。在一种实施方式中，样本保持架2200A-C可以由厚度大约为0.015英寸或任意其他合适厚度的聚丙烯形成。样本保持架2200A-C可以具有径向向内的表面2203和径向向外的表面2205(图8)。样本保持架2200A-C可以被形成(例如通过模制、真空成型、或冲压等等)为在带的径向向外表面2205上具有组织接收凹槽2204，每个凹槽2204具有基底2205、径向向外延伸侧壁2206和近侧后壁2208。当样本保持架2200A-C位于集合管2300上时，每个凹槽2204可以被放置在集合管的一对相邻翼片2320之间。每个样本保持架2200A-C还可以包括向远侧延伸的唇缘2260。
替换地，样本保持架2200A-C可以被成形为在样本保持架2200A-C的径向向内表面2203上或以其它适宜的方式接收组织样本。
真空开口2212、2214(例如是孔或槽的形式)可以设置于样本保持架2200A-C中，以便将真空从集合管2300传送通过样本保持架2200A-C，从而将组织样本42从样本传输管2030传送到凹槽2204。例如，真空开口2214可以延伸穿过侧壁2206，真空开口2212可以延伸穿过基底2205。替换地，在任意合适位置的任意其他结构可以被用来允许流体传送通过样本保持架2200A-C。
参照图8和9，集合管2300可以包括从大致圆盘形的远端板2310延伸的翼片2320。端板2310的远侧面包括花键部件2314，用于与集合管齿轮2350上互补的凹槽(未显示)配合。端板2310还包括延伸通过端板2310的多个真空端口2324，每个端口2324被放置成用于在相邻的一对翼片2320之间引导真空。
由真空源(例如，来自如下所述的真空泵4010)提供和传送到近侧盖罩2050的真空端口2060的真空被引导通过盖罩2050，到达延伸穿过齿轮2350的多个通路2352中的一个。当花键部件2314与集合管齿轮2350配合时，每个贯穿集合管齿轮2350延伸的通路2352可以与集合管端板2310上的相关的真空端口2324对准。因此，在端口2060提供的真空被引导通过盖罩2050到达齿轮2350中的一个通路，然后通过集合管2300中的真空端口2324，被引导到一对相邻的翼片2320之间。样本存储真空源提供的气流的方向在图8中用箭头示出。
在上述实施方式中，组织保持架2200包括多个样本保持架2200A-C。替换地，组织保持架2200可以包含一个单独的零件，例如围绕集合管2300延伸的三百六十度的连续环的形式，或围绕集合管基本上延伸三百六十度的单根带的形式。替换地，任意其他合适的结构、部件或装置可以被用来保持组织样本42。
图10图示了组织样本保持架2200的一种替代实施方式。在图10中，样本保持架2200包括单根带，所述带包括四个区段2201A-D，区段2201A-D的相邻一对区段通过挠性铰链2203连接在一起。每个区段2201A-D可以具有环绕大约90度的大致弓形，其中大致凸形的外表面具有多个凹槽，每个凹槽用于保持组织样本。
在组织样本42以间隔地、顺序排列地保持在组织保持架2200上的情况下，该实施例可透射线的或具有其他性质的保持架2200可以被从组织存储组件2000上移除。不用将样本42从保持架2200移除，也不打乱样本42的顺序和/或不接触单个样本42，样本42就可以被检测和/或准备好检测，例如通过将样本42和保持架2200放置在任何合适的检测设备或放置在合适的检测制备流体中。
例如，如果检查患者的微钙化，在样本42被放置在组织保持架2200上时就可以在样本42上进行样本的射线照相。获得的样本射线照片用于检查微钙化。如果需要，在组织保持架2200上的那些显示微钙化的样本42可以从组织保持架2200上移除。组织保持架2200、任何保持在组织保持架2200上的组织样本42和任何包含微钙化的组织样本42可以被一起浸入福尔马林液体中制备病理学样本。替换地，组织保持架2200与保持在组织保持架2200上的组织样本42可以一起被浸入盐水或合适的液体制剂中。当然，组织样本42可以在仍然在组织保持架2200上或不在的条件下使用任意其他合适的步骤处理。
图11和11A图示了组织样本保持架2200的另一种实施方式。在图11中，样本保持架2200包括从毂2270径向伸出的多个臂2272。彀2270可以具有大致圆柱形，并且其尺寸使其可以装配在集合管2300的一端上。臂2272的尺寸和间隔能够装配在集合管2300的相邻翼片2320之间。每个臂2272可以包括组织接收室2274，组织接收室2274可以被一体地形成在臂2272自身上，或是连接到臂2272上的单独的零件。尽管在该实施例中组织接收室2274使用一个杯形的或凹槽形的结构，但是其他构造也可以使用。每个臂2272可以包括一个或多个真空开口，用于将真空从集合管2300传递到组织接收室2274。
每个臂2272可以通过铰链2275连接到彀。每个铰链2275可以是挠性的“活动”铰链，其例如由形成臂2272的材料的薄的挠性带形成。替换地，其他构造可以被使用。当保持架2200被放置在组织存储组件2000上时，该实施例中的挠性铰链2275允许将臂2272径向向内折叠，与彀2270的纵向轴线2271大致平行地延伸。当保持架2200被从组织存储组件2000上移除时，该实施例中的挠性铰链2275容许臂2272径向向外折叠成扁平构型，例如图11A所示。
组织保持架2200可以包括可见的和/或不透射线的标记(例如字母、数字、符号等等)。例如，标记可以被用于识别在组织保持架2200上的每个单独的组织保持凹槽或室2274。每个凹槽或室2274可以具有一个与其相关的唯一的数字或符号，其中数字或符号是形成或打印在保持架2200上肉眼可见和/或不透射线的。因此，当组织保持架2200从活检装置10缩回时，单独的组织样本42可以在保持架2200上通过目视和/或在X射线下被唯一地识别。
如果需要，活检装置10可以包括显示装置(未显示)，用于标识出在活检装置10操作过程中被切割的样本42的数字。例如，活检装置10或控制单元5000可以包括显示装置，例如发光二极管(LED)显示装置，其标识出已经切割和存储的组织样本42的数字。另外，发光二极管显示装置可以包括图表显示装置，用于标识每个样本42相对于基准位置被提取的位置。例如，显示装置可以标识每个样本42被提取的位置相对于组织孔114的初始12点钟(正上)位置的“点钟”位置。替换地，发光二极管显示装置可以标识在组织保持架2200上的每个室或凹槽2274的位置，并且其中发光二极管显示装置标识组织样本42是否已经被存放在特定室或凹槽2274中，或在围绕组织保持架2200圆周的特定位置。替代地，显示装置可以与活检装置10以任意其他合适的方式在任意其他合适的位置结合，并可以显示任意需要的信息。
图12示出了一种替代的组织存储组件2700，其可以被用于以端-端构型保持样本42。图12A是沿线12A-12A得到的剖视图。图12B是沿部分存储组件2700的一段长度得到的剖面图。该实施例中的存储组件2700包括挠性的、盘绕的组织样本保持架2710，其可以由薄壁的挠性管例如挤压管形成。组织样本保持架2710包括三个腔2712、2714、2716，它们沿着盘绕的组织样本保持架2710的长度相互并排延伸。
该实施例的样本保持架2710包括用于以端-端顺序接收组织样本42的组织样本腔2712、真空供应腔2714以及位于腔2712和腔2714之间且与它们相互并排延伸的真空控制腔2716。挠性的细长控制构件2718被放置在控制腔2716中。当细长的控制构件2718完全插入到控制腔2716中时，控制构件2718用于堵塞一系列的交叉流端口2719，这些端口2719沿真空控制腔2716的长度间隔地布置。交叉流端口2719可以沿真空控制腔2716的长度间隔一定距离放置，所述距离大致等于或稍大于被活检装置10的切割器120切断的组织样本42的最大长度。控制构件2718可以从腔2716按显示的方向逐渐缩回，以允许真空供应腔2714内的真空传递到样本腔2712。每次控制构件2718逐渐缩回时，真空控制腔2716中的一对交叉流端口2719被暴露，从而为样本腔2712提供真空。替换地，可以使用任意其他合适的结构、部件、装置或方法有选择地传递真空到样本腔2712。
在该实施例中，组织样本腔2712可以被直接地或间接地连接到样本传输管2030。腔2714可以被连接到真空源(例如，真空控制模块5000)。控制构件2718可以被手动缩回，或替换地，可以通过与活检装置10相联的卷绕机构(未显示)被自动地缩回。
图13提供了套管100的远侧部分的示意图，图14提供了当切割器120在切割器腔104内相对于组织接收孔114前进和缩回时，在真空腔108中提供的真空水平的示意图。图13示出了可以设置在套管100内部结构中用于在真空腔108和切割器腔104之间提供流体连通的通路。通路107通常设置在孔114之下，通路109设置在孔114的远侧。
图15是可以用于该实施例中活检装置10的气动结构的示意图。所述气动系统可以包括真空泵4010、调节器4020、真空罐/容器4030、主控制阀4060和盐水/真空阀4080。
由真空泵4010提供的真空可以不使用阀而被引导通过真空管4012、通过组织存储组件2000、到达切割器120和切割器腔104，当真空泵4010工作时，提供到切割器120内部和套管100的切割器腔104的真空一直处于“接通”的状态。替换地，可以沿着这样的流体通路设置一个或多个阀或其他的部件或机构。用于真空腔108的气动回路包括两个阀4060、4080。阀4080可以包括两位三通阀，其具有两个输入端口。一个输入端口可以连接到真空管4012，另一个输入端口可以连接到盐水源4016(或替代地通过过滤器4018与大气压力通气)。阀4080的输出端口与主阀4060的进入端口连接。
阀4080的位置根据切割器120的位置配置。当切割器120向近侧缩回(例如，导致组织孔114打开)时，阀4080传送真空到主控制阀4060。当切割器120向远侧前进(例如，导致组织接收孔114关闭)时，阀4080传送盐水到主控制阀4060。替换地，如果盐水不可用，或不需要，阀4080通过过滤器4018传送大气到主控制阀4060。阀4080可以使用任意合适的方法开启，包括使用电磁线圈、马达、通过连接到切割器120的机械连杆或其它方法开启。阀4080可以被弹性加载到一个位置，切割器120的运动(例如切割器120向远侧位置的运动)可以用于改变阀4080的位置。
主控制阀4060可以包含三位三通阀。一个输入端口可以被连接到阀4080的输出端口。第二个输入端口可以与过滤的大气通气。阀4060的输出端口可以被连接到套管100的真空腔108的近端。阀4060的位置可以由活检装置10的操作者使用一个或多个用户控制接口来控制，例如列在图16上的控制按钮。控制按钮(在设备10上未显示)可以位于活检装置10主体上的任何方便的位置，包括例如在手持件30上，或其他位置(例如，在真空控制模块5000上)。阀4060可以通过电磁线圈、马达、借助连接到切割器120的连杆或其他方法来开启。
当然，图15显示的气动回路仅仅是说明性的，任意其他合适的回路，包括不同构件、构件的布置和构件的操作也可以使用。
图16显示了可以用于控制活检装置10的多种控制状态。参照图16并且参照图8，活检装置10的“就绪状态”对应于切割器120被前进到其最远侧位置并且组织孔114被关闭。在就绪状态，阀4080传送盐水到主控制阀4060，并且主控制阀处于封闭(关闭)它的其他端口的位置，包括与真空腔108连通的输出端口。通过在就绪状态时关闭到侧面的腔108的端口，通过该装置的气流可以被最小化，这样可以允许泵4010更容易地保持真空罐4030内的所需真空水平。
在该实施例中当操作者压下“样本”按钮170时，切割器马达被激活，导致切割器120向近侧缩回。当切割器缩回时，阀4080改变位置以传送真空到主控制阀4060。同时，主控制阀改变位置，以传送真空到真空腔108。在组织孔114打开的条件下，来自真空泵4010的真空被用于切割器120(例如借助组织存储组件2000)和切割器腔104(借助切割器120)以及真空腔108(借助阀4080和4060)。应用于切割器腔104和真空腔108的真空帮助组织脱垂进入套管100的孔114。
在维持这种真空状态一秒或更长时间以保证组织已经脱垂进入孔114以后，切割器120向远侧前进(并同时旋转)以关闭孔114，并且切断在中空切割器120的远侧部分的组织样本42。当切割器120向远侧前进时，切割器120可以接触或通过其他方式开启阀4080，以改变阀位置来传送盐水到主控制阀4060。并且，当切割器120前进时，可以使用微处理器改变主控制阀4060的位置以传送过滤的大气到真空腔108中，然后又被通过通路107、109传送到达位于中空切割器120远侧部分的切断的组织样本42的远侧面。在组织样本远侧面的大气提供作用于组织样本42的向近侧的推力，同时切割器120中的真空(借助组织存储组件2000)提供了作用于切断的组织样本42上的向近侧的拉力。在组织样本42上最终的向近侧的力输送组织样本42通过中空切割器120进入组织存储组件2000。当然，任意其他合适的结构或方法可以用于捕获组织样本42并传送它到组织存储组件2000。
在一种替代实施方式中，可以使用微处理器改变主控制阀4060的位置以在预定时间段首先传送盐水到真空腔108中，然后改变阀的位置传送大气到腔108中。由此，固定量的盐水可以通过通路107、109被传递到中空切割器120的远端，从而帮助切断的组织样本向近侧移动通过中空切割器120到达组织存储组件2000。控制系统可以被编程，在预定时间段(一秒或多秒)后回复到就绪状态。
当处于就绪状态时(例如，已经操作过“样本”按钮170切断组织之后)，活检装置操作者可以压下“清理探头”按钮172，用于产生一个微处理机控制，使得切割器120略微往复运动以打开和关闭孔114几分之一英寸(例如0.2英寸)或任意合适幅度。切割器120的这种往复运动可以有效的移动组织样本42或以其他方式释放样本42，从而使样本42可以自由地移动通过中空切割器120。在切割器120往复运动的同时，真空控制阀4060可以被重新定位以传送盐水到真空腔108和通过通路107、109，以向组织样本42的远侧面提供推力。在预定的时间段之后，微处理器可以回复气动系统到就绪状态。
当装置处于就绪状态时，操作者可以压下和释放“抽吸/插入”按钮174，以将药物或组织标记插入到被取样的组织中或组织样本已经或将要被采集的位置处。在该例子中当按钮174被压下时，切割器120向近侧平移以打开孔114。主控制阀4060的位置被改变以传送大气到真空腔108。压下“抽吸/插入”按钮174也切断真空(例如通过关闭泵4010或打开调节器4020使泵4010出口通向大气，等等)。组织标记(或药物)施放器可以通过中空切割器120被放置到套管100的近端，例如通过组织存储组件2000或其他方式，标记(或药物)随后通过套管100上的打开的孔114被应用。在标记或药物已经被应用之后，用户可以按下任意按钮，其可以在主控制阀4060朝上定位的状态下前进切割器120，回复到就绪状态。
操作者可以压下和保持“抽吸/插入”按钮174以吸出在孔114附近的流体。在该实施例中当操作者压下按钮174时，切割器120移向近侧以打开孔114。当切割器处于近侧位置时，阀4080传送真空到主控制阀4060，主控制阀4060定位成传递真空到真空腔108。因此，真空被用于腔108和切割器腔104两个腔内(因为在该实施例中当泵4010工作时，真空被连续地通过切割器120提供到腔104)。提供到腔104和腔108的真空抽吸孔114附近的任何液体。当释放抽吸/插入按钮174时，控制气动系统回复到就绪状态。前进切割器120以关闭孔114。在该实施例中当切割器120被前进时，主控制阀4060被定位成将过滤的大气传送到真空腔108。一旦孔114被关闭，主控制阀4060被定位成关闭其所有端口以处于就绪状态。如同这里描述的其它操作顺序一样，上述操作顺序仅仅是说明性的，任意其他合适的操作顺序可以被用于补充或替代这里明确描述的操作顺序。
为了适应活检装置10在手术室内的移动，或由于在磁共振成像环境中控制模块5000的位置受限制，从容纳真空泵4010的控制模块5000到活检装置10的真空管4012的长度可以相对较长(可多达20英尺或有时更长)。当然，真空管4012可以是任意需要的长度。在该实施例中，真空管4012可以用于在组织孔114打开时需要通过真空泵4010和真空罐4030供给或维持的流体体积的相当大的部分。将盐水/真空阀4080和主控制阀4060放置在真空管4012的远端(与活检装置10相应的端部)而不是放置在活检真空控制单元5000内，这意味着可以使用较小的真空泵4010和较小的真空罐4030。在某些传统的活检装置中，阀可以被放置在包括真空泵的控制单元中，并且由于控制单元的重量和尺寸可以为其配备轮子。在图16中显示出的阀4060、4080放置在活检装置10中。阀4060、4080可以被放置在包括套管100和切割器120(例如手持件30)的一次性探头部分中和/或设置在该活检装置10的非一次性部分(例如机架)中。与需要超过80升/分钟的流速的传统泵和阀布置相比，这样的阀设置可以允许使用重量相对低的流速为大约18升/分钟的隔膜真空泵4010。当然，具有任意期望性质的任意期望的真空泵可以被使用。
类似的，与具有1200立方厘米或以上的体积存储容量的传统真空罐相比，真空罐4030可以相对较小，具有小于大约300立方厘米的体积。因此，可以使用一个相对轻质、便携式真空控制模块5000。真空控制模块5000(图15)的重量可以小于25磅，可以由单手携带，可以具有均小于大约1.5英尺的高度、宽度和长度。替代地，真空罐4030和控制模块5000可以具有任意其他合适的容量、大小、重量和其他性质。
如果需要，可以使用脚踏开关(未显示)或遥控键盘(未显示)来提供直接控制输入或指令到活检装置10和/或到真空控制模块5000。脚踏开关和遥控键盘可以是有线连接的(例如，具有从脚踏开关/键盘延伸到真空控制模块5000的一根或多根电线，等等)。替代地，可以在脚踏开关/键盘和真空控制模块5000和/或活检装置10之间使用“无线”通信。例如，无线“蓝牙”通信和相关硬件和软件可以被用来为真空控制模块5000和/或活检装置10提供无线电控制信号，而不再需要用于信号发送和接收的“可见的线”。替代地，红外发射器和接收器可以用于发射和接收控制信号。鉴于这里的教导，本领域普通技术人员可以清楚，在活检系统构件之间(例如在脚踏开关/键盘和控制模块5000之间)使用其他方法通信，有线、无线或其他方式。
虽然本发明的优选实施例已经在这里被显示和说明，显然对本领域技术人员来说这些实施例仅仅是用来举例说明的。对本领域技术人员来说不偏离附加权利要求的精神和范围可以产生很多变化、改变和置换。另外，涉及发明的每个描述的元件可以用现有的具有执行该元件功能的手段替换。