CN101027008A - 具有液态致冷剂附着探针的旋转取芯活检装置 - Google Patents

Abstract

一种用于身体组织活检的装置。该装置被液态CO₂驱动，并设有控制系统，以控制各部件而实施旋转取芯活检。

Description

具有液态致冷剂附着探针的旋转取芯活检装置

技术领域

如下所述的装置和方法涉及乳房疾患的诊疗，更一般地说，涉及身体中的肿块(或肿瘤)和疾患的诊疗。

背景技术

活检或活组织检查(biopsy)是用来诊断患者具有癌症肿块、初步恶化情况以及其他疾病和紊乱的一种重要方法。典型地，就癌症而言，当医生通过触诊、乳房X线照相术、X射线或超声波图像等方法确定了可疑状况存在时，活检被进行。活检将有助于判定细胞是否为癌细胞、癌症类型、以及何种治疗应将被用于治疗癌症。活检可以通过切开或经皮技术被进行。切开活检为一种利用手术刀的侵入式手术过程，并涉及目标区域的直观观察，取出所有的块(切除活检)或部分块(切取活检)。另一方面，经皮活检通常在不可视或借助于成像装置的情况下将针状器具穿过相对小的切口，并且可以为细针吸出(FNA)或取芯活检(corebiopsy)。在FNA活检中，供细胞学检查的单个细胞或细胞群被获得并且可以例如制备于巴氏涂片上。在取芯活检中，正如该名称所暗示，供组织检查的组织的芯部或片段被获得，其可借助于冷冻切片或石蜡切片进行。活检进行的一重要领域为乳房肿块的诊断。

传统上，乳房肿块的活检技术包括将一活检装置多次放入乳房中并从可疑癌变块体或肿块中取出若干组织样品。若干样品被要求，以确保可疑块体上的一些组织已经被获取，并且已经取样的足够组织应确保如果分散的癌细胞存在于可疑块体中，则这些癌细胞的一部分将包含在样品中。每次该装置被放置，内科医师必须利用超声波图像定位和引导该装置进入可疑块体附近的正确位置。一些乳房肿块和疾患部被非常好地定义，即那些乳房组织中生长在软的组织中的硬的球形块。很难迫使一个针插入这些疾患部，因为它们不易刺穿而且相当易于移动。迫使活检针插入该疾患部如同试图戳刺漂浮在水中的苹果一样。

活检提倡的真空辅助活检系统包括将一乳房疾患部吸入一套管并且剪除吸住的疾患部边缘，以获得一活检样本。该装置利用真空将组织收集到一开口的管状装置的侧面，然后利用一旋转取芯器切除被收集的组织。该旋转取芯器可在管状部分中滑动，并且可以被拉回，以去除被收集在旋转取芯器中的组织。旋转取芯器内的附加探针可用于将组织推出取芯器。该装置可以绕其轴线旋转，以绕该装置的中心位置360度地切除样品。典型地，内科医师取出六至八个样芯作为样品。该装置的一个优点在于医生不需要为另外的活检样品移走该装置。然而，肿块本身必须在每次取芯作业之后被重新接合，这需要为重新定位做出相当的努力，并且需要证实可疑块体目标已经被侧孔接合。肿块可能太坚韧以至于不能屈服于吸力和进入套管侧孔所必需的变形。医生目前仍然使用该装置，以通过围绕该装置的长轴旋转来获得一环状系列样芯或通过吸头的横向运动获得一列样芯。

在活检和分析之后，肿块必须被一分离装置处理，正如活检所教导，其取芯装置不应被用于切除术。事实上，该装置不是被设计成用于在确保一可疑块体的整个切除术已经完成的情况下执行切除术。组织结构的机械切割和分分裂及癌细胞的扩散(即围绕肿瘤的组织撕裂和正常组织中的癌细胞运动)将导致无意地使癌细胞进入疾患部附近的健康组织。

发明内容

如下所述的装置用于诊断乳房中的肿块。该装置包括附着探针，该探针具有允许外科医生在活检过程期间在乳房中固定可疑块体或肿块的构造。该探针设有刚性管和锋利的末梢。为了将肿块固定到该探针上，外科医生利用该末梢刺穿该肿块。在刚性管内延伸的管道系统引导冷却剂(致冷剂)到达该末梢，以冷却该末梢，然后该肿块被附着被在被冷却的探针上。

该装置还包括取芯器，该取芯器具有允许外科医生在活检过程期间取出肿块的样芯的构造。该取芯器设有外切割套管，其前进穿过一肿块，以取出该肿块的样芯。取芯器适于与探针一起使用。附着探针被置于该套管内，该探针的末梢延伸越过该套管的末梢。该装置被插入身体中，直到附着探针刺穿该肿块为止。冷却剂被引导到该附着探针的末梢，以轻微地冷却该末梢和该肿块。被轻微冷却的末梢粘附到紧邻该末梢的肿块细胞上。一旦肿块被该探针固定，该取芯器被启动，以切除该末梢周围的肿块组织。该取芯器包括切割套管以及用于旋转和移动(平移)该切割套管的装置。取芯完成以后，该装置从身体上移除并且切割套管被缩回，以释放被切除的组织。该活检方法防止了肿块细胞的破坏以及降低了肿块细胞的散播(肿块细胞到健康细胞区域的扩散)。

有时被称为小车的CO₂(二氧化碳)或N₂O(一氧化二氮)的小罐筒将冷却剂供应到该装置。这些小罐筒免除了与大冷却剂罐筒远距离连接的软管的需要，并且允许外科医生在一个过程中自由地操作，从而不存在冷却剂供应管断开或缠结的可能性。通过采用液态CO₂便于快速而缓和地冷冻贴近附着探针的目标疾患组织。与气态致冷剂例如氩气相比，液态致冷剂的较大热容在可总体获得高的冷却效率和快速冷却操作的同时，允许使用更小的贮存器和冷却探针元件。液态CO₂还被用于驱动活检取芯器的旋转运动和纵向移动。该系统通过各种机电联锁和微芯片编程被控制，以根据操作者的输入和不同预定参数来操作该系统。

附图说明

图1为活检器具的立体图。

图2示出了图1中所示活检器具的用户界面。

图3为图1中所示活检器具的内部部件的等角投影图。

图4示出了带有处于缩回位置的切割套管的活检器具的剖视图。

图5示出了带有处于前进位置的切割套管的活检器具的剖视图。

图6示出了活检器具的正剖视图。

图7a、7b、7c和7d为用于操作图1中的活检器具的阀组件和相关管道系统的示意图。

图8示出了切割套管的详图。

图9示出了切割套管和附着探针的细节。

具体实施方式

图1示出了一活检器具1，其包括附着探针2、切割套管3以及外壳4，该外壳4的尺寸和形状被设计为形成一便利把手，并容纳该器具的部件。该外壳还包括在图2中详细示出的按钮界面5，该按钮界面5允许使用者控制该装置，并且向使用者报告该装置的状态。该按钮界面包括取样按钮6、缩回按钮7、就绪指示灯8、取样灯9、以及耗尽灯10，该取样按钮6可以由使用者按下，以启动该装置的取样操作，该缩回按钮7可由操作者按下，以在取样操作之后启动切割套管的缩回，该就绪指示灯8可操作地通过装置控制器向操作者指示设备准备就绪可以使用，该取样灯9可操作地通过控制系统指示该装置正在从病人身上取出活体样本，该耗尽灯10在CO₂液体被耗尽时进行指示。膜片开关或任何其他形式的输入装置均可以被用作输入按钮。指示灯可以被任何可视、可听或可触知形式的能够为用户提供若干清晰信号的指示器替换。

图3为图1中示出的活检器具的内部部件的等角投影图。附着探针2和切割套管3可操作地与图3中所示的各种部件相连。冷却剂从小型便携式液态CO₂罐筒或小车11供应给附着探针。N₂O(一氧化二氮)、乙烷、丙烷、甲烷或四氟甲烷(R14)的罐筒同样可以被使用。由于该装置被设计成使用罐筒内的液态致冷剂而不是气态致冷剂，可使罐筒出口向下地将罐筒与活检器具保持固定关系，从而为该装置建立一上下取向。在使用中，当附着探针呈水平取向时，相对于附着探针以一定角度放置的罐筒处于一倾斜位置上。

该活检器具包括一取芯机构，其同时作为套管的移动(平移)机构和旋转机构。如图所示，该移动机构和旋转机构以联合移动/取芯机构的形式被提供，其在执行取芯所需的套管的纵向移动时执行旋转操作。该联合移动/取芯机构由液压致动器12和阀组13中的各种阀以及下面将更详细地描述的机械部件组成。一计算机控制系统被设置在印刷电路板14上。该控制系统通过一9伏电池15或其他适当的电源提供动力。如果需要，该电池可以被取出，以便于处理。

图3、4、5和6示出了活检器具的不同视图，该活检器具适于与在活检期间或切除过程中用于固定乳房肿块的附着探针2一起使用。适宜的附着探针在van bladel等的、名称为“ 用于肿块活检的装置”的美国专利US6,551,255(2003年4月22日)中被描述，该专利被结合于此作为参考。附着探针2包括一长而细但刚硬的刚性管。一短的刚性穿刺段2d从该刚性管的远端向远侧延伸，并且一冷却剂入口管穿过该刚性管延伸到该刚性管的远端，并且刚好在穿刺段的远端附近终止。末梢2t被斜切，并且斜面相对于该装置面向上地定向，因而径向地与致冷剂罐筒对齐，从而在使用时向着病人的皮肤沿表面定向。而且在Van bladel的美国专利中描述，切割套管3被可滑动地围绕附着探针布置，其可相对于附着探针纵向移动，并且适于插入穿过皮肤上的一小切口，而且可沿着附着探针与起一起或越过附着探针插入。切割套管可以被迫使向远侧超过穿刺段2d，以从任何周围的身体组织中取出任何被穿刺段固定的组织。

如在图4、5的侧视图中最清楚地显示，致动器12包括缸体或活塞腔16、近端封盖17、远端封盖18、近侧活塞19、远侧活塞20、设置在近侧活塞和远侧活塞之间的丝杠或起重螺杆(jackscrew)21、以及致动杆22。丝杠的两侧被活塞19、20限界。缸体16可以由外壳的内表面形成，或者该外壳可以与缸体一体地形成。活塞被置于活塞缸体腔内，从而使得尽管活塞紧密地装配在缸体腔中，其仍可沿着缸体纵向移动。它们也可相对于缸体转动。

活塞被附着于套管3上，并且通过致动器22被纵向固定到套管上。如图所示，该致动器可以与套管一体地形成，并且可以由切割套管的近侧部分形成。该活塞可旋转固定到该套管上，然而该套管也可被纵向固定到活塞上，同时保持可相对于活塞自由旋转。活塞通过缸体向远端和近端的移动被转移到该套管。该致动杆或套管的近侧部分可以从外壳的近端延伸，穿过近侧活塞和远侧活塞中的孔，并穿过丝杠22、或者其可以在接近远侧活塞处终止，或者在中间的任一点处终止，只要其被固定到活塞上即可。在所示的实施例中，附着探针和套管同轴地位于活塞、致动杆和缸体内。

套管旋转机构由丝杠22(其也可以充当致动杆)和丝杠螺母23组成。该丝杠由一管形成，管的外面具有螺纹并且一内腔穿过该管。该丝杠被纵向固定到活塞上，从而使得丝杠的内腔与各活塞孔相通。(致动杆或套管的近侧部分可以穿过该丝杠的内腔。)丝杠螺母适于接收该丝杠。丝杠旋入并穿过丝杠螺母。套管3被直接或间接地旋转固定在丝杠上。当活塞被移动时，丝杠在活塞的操作下移动并经由丝杠通过丝杠螺母的转换而旋转。丝杠可以具有每转1英寸的节距，因此每移动一英寸，丝杠旋转一周。由于套管被旋转固定到丝杠上，丝杠的旋转被传递到套管。

套管移动机构具有一缩回/近侧位置和一延伸/远侧位置。图4示出了处于缩回位置的移动机构，在此处套管3将不会与肿块接合。在该缩回位置，远侧活塞位于缸体的近端处，并且附着探针2的穿刺段2d被暴露，从而从套管向远侧延伸。图5示出了处于前进位置的移动机构，套管向远侧移动越过附着探针的穿刺段2d，在此处套管将接合并取出固定到穿刺段上的肿块。图4和5的比较显示了近侧活塞和远侧活塞、丝杠以及切割套管之间的相互作用。图4、5还示出了CO₂罐筒11、阀组13、计算机控制系统14、电池15、马达24和齿轮箱25，它们均位于外壳4内。CO₂罐筒11被显示为位于竖直定位的罐筒外壳(与外壳4一体地形成)内，并且通过螺帽26固定就位。当螺帽闭合时，CO₂罐筒的出口被塞进刺穿销连接器27，从而建立了从罐筒到阀组的流体通道。用于探针中的CO₂从附着探针的近端2p排出，并由此穿过装置外壳中的排气孔28，如图4、5所示。一过滤器29被置于排气通道内，以防止致冷剂泄漏(固态CO₂的小屑或液态N₂O的液滴可能从附着探针的近端排出)。

图6示出了活检器具的俯视图，其中阀组13和齿轮马达24可被更清晰地看到。正如参照图7a至7d所述，主阀41、前进阀46和缩回阀51通过引导流体流的不同管与不同部件相连。马达被示出为处于器具的近端，阀组13的附近。马达通过马达齿轮箱25、起重螺杆30和起重螺杆螺母31(也被称为驱动螺母)被可操作与不同阀杆相连(参见图7a至7d)。驱动螺母直接作用于主阀杆42上，并且通过凸轮32操作前进阀杆51，以及通过凸轮33对缩回阀杆47操作。起重螺杆螺母的近侧运动导致操作凸轮32，以撞击或触动前进阀杆51打开前进阀，高压液态致冷剂径直流动到切割器致动活塞的前进侧，并且起重螺杆螺母的进一步的近侧运动导致凸轮33转动而撞击或触动缩回阀杆47，并推动缩回阀杆进入缩回阀，以打开阀并且径直流动到切割器致动器活塞的缩回侧。

一岐管34用于将液态致冷剂从主阀分配给系统内的不同点。主阀出口管58提供从主阀到岐管的流体通道，然后流体通过缩回阀供给管62被分配给缩回阀，并且通过前进阀供给管60分配给前进阀。驱动螺母上的小电刷触点35与相对于阀杆固定在预定位置的印刷电路板上的相应轨迹相互作用，从而电刷/轨迹的联合可以充当一限位开关，以将驱动螺母和主阀杆的位置反馈到计算机控制系统。电路板上的轨迹和/或附加轨迹可以如下所述方式使用，从而为马达和驱动螺母的控制提供反馈。

图7a至7d为用于操作图1中的活检器具的阀组件和辅助管道系统的示意图。阀组件包括阀组13，该阀组13包括一个主阀和两个辅助阀，该辅助阀具有与主阀出口对准的入口。主阀41包括主阀杆42、主阀出口43、主阀入口44和主贮存器45。缩回阀46包括缩回阀杆47、缩回阀出口48、缩回阀入口49和缩回贮存器50。前进阀51包括前进阀杆52、前进阀出口53、前进阀入口54和前进贮存器55。上述阀为常闭的弹簧加载柱塞阀，由此柱塞在阀内的运动将打开阀。上述阀可以包含一压靠阀座的滚珠，或者为具有牢固地固定到柱塞上的密封件的典型柱塞阀，如图所示。缩回阀和前进阀的入口均装配有止回阀56和57，其可以为弹簧偏压球形止回阀或任何其他类型的止回阀。

图7a示出了处于初始状态下的该系统，即所有三个阀关闭，切割套管处于缩回位置，并且附着探针从切割套管的远侧部分向远处延伸。CO₂罐筒充满液态CO₂，并且与主阀41的入口流体连通。

在取样操作期间(该操作在使用者压下图2中所示的输入板上的取样按钮时开始)，马达(图6中的部件24)通过联动操作，以驱动起重螺杆螺母向前运动，因此驱动主阀杆42向前运动，从而打开主阀、如图7b所示。主阀从原始位置被向前驱动，直到安装到驱动螺母上的导电电刷与印刷电路板上的轨迹不再接触(任何其他形式的接触开关、接近开关、编码器或传感器可以被用于检测主阀杆的位置(并且，因此获得阀的状态))。马达在可以由计算机控制系统预先确定或计算出的期间(停留时间)内停止于该位置。优选地，该停留时间由控制系统根据导电电刷穿越印刷电路板上的轨迹所需的时间计算。该停留时间的动态计算允许计算机控制系统自动补偿由于马达特性、系统中的摩擦以及电池电压导致的阀杆运动速度的变化。由于主阀打开，液态CO₂通过主阀出口43流动至与附着探针2相连的冷却剂供给管道系统58。(在致冷剂流动到附着探针的同时，取样灯9闪烁，以向操作者指示该装置正在冷却模式下操作。其他不同的指示方式也可以被提供给操作者)。随着致冷剂离开附着探针2内的出口，穿刺段2d的温度降低。在液体流入附着探针的同时，液体也通过前进阀入口54和缩回阀入口49被引导，以填充前进贮存器55和缩回贮存器50。一旦所有阀打开并且液态CO₂以400∶1或更大的膨胀率转变成气态，贮存器的尺寸被计算，以提供缸体内的设定压力(补偿终态气体温度)。

在该停留时间之后，马达反转。如图7c所示，随着主阀杆42向后移动，主阀关闭。马达继续反向操作，以驱动驱动螺母向后运动。此时，主阀完全关闭，并且流向附着探针的冷却流停止流动。起重螺杆螺母31碰触凸轮32并迫使该凸轮向前枢转，并且迫使前进阀杆52向前运动，以打开前进阀51。这允许流体流过压力管道系统60进入驱动切割套管向前运动的活塞缸体16的前进侧61。随着套管移动，套管在如图4、5所示的丝杠和丝杠螺母组件的操作下旋转。当套管被移动并旋转时，任何粘附到附着探针的末梢的组织被从周围的病变或疾患部分中取出。该马达继续反转操作，以将驱动螺母向后拉动，直到电刷接触第二触点(第二触点位于电路板或其他位于驱动螺母上方的固定结构上)并停止。切割套管完全伸过附着探针，并切除任何粘附在附着探针远侧区段上的组织。整个刺入冷冻/前进循环所需的时间优选小于10秒，并且采用所示实施例时该时间大约为4秒。在推进切割部件之后，控制系统连续地使输入面板上的取样灯9发光，以向操作者指示取样操作完成。

虽然如上参照图6和7a至7d所述的机电阀致动器提供了高压系统中的阀的相当简单、紧凑和快速致动，其他机电阀致动器也可以被使用。每个阀可以被不同的螺线管致动器或不同的马达驱动，并且每个致动器或马达可以由编程控制系统操作，以提供如上所述的阀定时。其他阀致动器、包括气动致动器(由存储在罐筒内的高压致冷剂驱动)、形状记忆致动器(当被控制系统控制时，由电池加热)、以及任何其他阀致动装置可以被使用。然而，如上所述的实施例是紧凑、可充分有效地抵抗致冷剂的高压操作并且廉价。

在缩回期间(当使用者压下图2中所示的输入面板上的退回按钮7时，该缩回过程开始)，控制系统操作，马达继续反向操作，以向后移动驱动螺母，直到第二凸轮33与起重螺杆螺母31接触。如图7d所示，该第二凸轮向前枢转并打开缩回阀46。这允许流体流过压力管道系统62进入活塞缸体16的缩回侧63，其反过来缩回该切割套管。从身体上切除的组织被暴露，并且易于从附着探针的远侧段去除。

在将高压流体应用到缩回侧之前，活塞缸体16的前进侧61必须被排空，以防止活塞的液压/气动束缚。活塞缸体的前进侧可以以任何便利的方式排空。在图中示出的装置中，阀体包括具有端帽66的缸体65。前进阀上的端帽的螺纹被加工，以使其略松(或者使用气阀螺纹，并且帽不是完全固定)并且允许致冷剂从阀体贮存器略微渗漏。因此，大量致冷剂被排入活塞缸体后，活塞缸体的前进侧通过端帽排气。缩回缸体以同样的方式排空。排气可能以类似的方式通过端帽或阀体上的小孔完成。

冷却剂流动的时间取决于附着探针的所需温度。大约-3到-20度的最终温度是活检所期望的，同时低于-30度的最终温度是冷藏所期望的。或者，一热电偶可被嵌入附着探针，以使该装置可以利用温度控制而不是利用时间控制。这将补偿装置或组织热负荷的差异或第一次注入液态CO₂和最后一次装置冷却之间的差异，并且补偿可能由电池中的变化引起的阀杆移动速度的变化。对于具有全充电电池的标准活检，主阀被完全打开后的停留时间为大约0.5到2.0秒。然后，阀被打开大约5秒，该时间包括停留时间和阀杆移动(并且阀被打开)的时间。0.05到1.25克每5秒周期(每秒0.01到0.25克)的CO₂流量为活检提供充足的冷却，其要求充分冷却，以使探针附着在组织上，并且优选地不导致大面积的冷冻。在该实施例中，该流量是适当的，其中附着探针外管具有0.043英寸的外径和0.029英寸的内径(19口径海波管)，并且附着探针的内管具有0.020英寸的外径和0.007英寸的内管(28口径)。流量可以根据装置的不同结构的需要进行调整。

起重螺杆螺母向后移动一设定距离后，马达停止，然后向前驱动，直到起重螺杆螺母被驱动到其原始位置。控制系统检查电池电压并检验在CO₂罐筒容量内使用的循环次数。具有便利尺寸的罐筒保持足够的液态CO₂，以供给该系统用于大约7次取芯操作。在填充到75％密度的罐筒中，12至16克的液体是足够的。如果具有任何剩余循环，就绪灯8闪亮。否则，耗尽灯10闪亮并且该系统被软件禁止操作。如果已经计算出7次操作循环，该系统将不会操作(该限制在一定程度上被任意选择，以为单一病人使用提供足够的循环，并且其可能根据厂商和医生获得的关于该装置的经验来调整)。

图8显示了套管切割部件的详图。切削刃以扇形斜面的形式被提供，并由多轴机加工形成。因此，切削刃3c具有若干向远方延伸的纵向圆形突起，该突起设有锋利的纵向定向斜面，切削刃向着套管的内壁，并且该斜面向着外壁向近侧延伸，并且该斜面的周边相对于套管的横向遵循扇形或正弦曲线的形状。具有三个这样的纵向圆形凸起的斜切末梢在乳房组织上良好地工作。

图9示出了切割套管和附着探针的详图。前面的附图中的附着探针2和切割套管3以剖面方式示出。一环箍72在附着探针和切割套管之间被同轴配合在附着探针上。该环箍被固定到附着探针上，并且具有紧密配合切割套管的内径的外径，并且用来为附着探针的近侧段提供一比远侧段的外径大的外径。一套管针类型的刀刃或提供从环箍的外径到向远侧延伸的穿刺段2d的过渡的渐缩锥体被形成。一个或多个环形密封件73设置在环箍和切割套管之间，并且可以被保持在环箍内的环形槽中，如图所示。该环形密封件用来防止体液渗入附着探针/环箍和切割套管之间的间隙，并且阻止体液在该装置的操作期间冻结，并且这消除了可能导致的对套管移动的任何干扰。

在使用中，使用者拧紧螺帽26。这使CO₂罐筒11向下进入刺穿销连接器27。当罐筒完全就位时，电连接被完成，其“唤醒”印刷电路板上的控制系统。一自检程序执行并运行齿轮马达24(如图6所示)，以建立一原始位置。主阀杆42(如图7a所示)从一点移动到另一点所需的时间同样被测量，并且阀循环时间根据测得的速度改变，以获得期望的致冷剂流动循环时间。一示范性的计算为：

阀循环时间＝(期望的致冷剂流动循环时间)+(启动流动的阀杆移动时间)；

其中期望的致冷剂流动循环时间＝在阀开启之后的阀杆移动时间+停留时间。

在所有情况下，阀杆移动时间通过将阀必须移动的距离(该距离取决于该装置的结构)除以阀杆的实测速度(其对应于驱动螺母的速度)而计算得到。驱动螺母的速度由测量移动通过该轨迹或从一个轨迹移动到另一个轨迹所需的时间确定，假定轨迹相对于驱动螺母电刷是固定的并且该轨迹的长度(或轨迹之间的距离)是已知的。

在一次成功的自检查以后，按钮界面5上的就绪灯8闪亮。用户、典型地为外科医生或放射科医师将附着探针的末梢插入一肿块或者病人体内的其他可疑块中。当用户对附着探针的位置满意时，用户按下输入面板上的取样按钮，并且系统初始化以上参照图7a至7c所述的冷却和取芯(取样)操作。取芯操作完成之后，控制系统连续地操作取样灯，以向操作者指示样品已经从病人身上取出。然后用户将探针从病人身上移走，并且按下输入面板上的缩回按钮。相应地，控制系统开始如上参照图7d所述的缩回操作。然后，被取出的组织样品可从末梢去除，并且如果用户期望得到更多的样品，附着探针可以再次插入身体内。

该系统设有安全装置，以防止过压、利用部分排放装置启动取样等。在室温下CO₂罐筒内部的平均压力为850psi。极端的环境加热可导致3kpsi的罐筒压力。罐筒的破裂压力为10kpsi，但是不必将整个探针构造成可承受如此高的压力。因此，一安全盘74(在整个图中示出)可与主阀成一直线地布置，以使得当压力高于3kpsi时其打开。任何其它适宜的卸压方式均可以被采用。在安装罐筒以后，在探针被保留非常长的时间的情况下，该罐筒可以自排放，从而使得其不再为取样过程保持足够的气体，或医生可能无意地试图在其已经被用于一个病人之后再将该装置用于另一个病人。因此，在一个预定时间段之后，控制系统被编程，以为探针排气，例如通过驱动驱动螺母向前而排出任何剩余气体。因此，利用已经用于另一个病人的具有部分填充装置的启动取样过程的机会降到最小。另外，该装置作为一次性装置被提供，因此其不能再充填或再使用。这利用该装置内的计算机控制系统的适当编程来实现。该装置可以被退回以再加工，然而在此情况下，内部部件和外壳可以被重复利用为一新的具有消毒探针和切割组件的装置，并且控制系统可以被复位，以允许另一组操作循环。

虽然该方法的最优选实施例已经参照其被提出的环境进行了描述，但其仅仅阐明了本发明的原理。其他的实施例和结构可以在不脱离本发明的精神和所附权利要求的范围的情况下被设计出来。

Claims (12)

1.一种用于固定病人乳房内的块体的系统，所述系统包括：

低温冷却附着探针，其包括适于插入病人体内的管，所述管具有近端、远端、近侧段和远侧段，所述近侧段具有比所述远侧段大的外径；所述远侧段具有适于穿透该块体的穿刺部件；

围绕该管设置的切割套管，所述切割套管的特征为具有近端和远端，所述切割套管具有比所述附着探针的远侧段的外径大的内径；

流体致动器，其包括可滑动地设置在一缸体内的第一活塞、位于该第一活塞的一侧的第一腔以及位于该第一活塞的另一侧的第二腔，所述第一活塞被纵向固定到该切割套管上；以及

液化气体罐筒和用于选择性地从该罐筒向该附着探针、该第一腔和该第二腔供给液化气体的装置。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该罐筒相对于该附着探针以一定的角度布置，由此当该附着探针呈水平取向时，该罐筒置于一倾斜位置上。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，该用于选择性地供给液化气体的装置进一步包括：

输入端与该罐筒相连以及输出端与该附着探针相连的第一阀；

输入端与该第一阀的出口相连以及输出端与该第一腔相连的第二阀；

输入端与该第一阀的出口相连以及输出端与该第二腔相连的第三阀；

用于选择性地操作第一阀、第二阀和第三阀的阀操作装置。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，该用于选择性地操作第一阀、第二阀和第三阀的装置包括：

可操作地与所述阀相连的控制系统和机电阀致动器，所述控制系统可操作地以一预定时间段操作该第一阀，并且在该预定时间段结束时操作该第二阀，以使该切割套管前进，并允许该装置的使用者选择性地操作该第三阀，以缩回该切割套管。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，进一步包括：

可操作地与该控制系统相连的电池；

用于感测该第一阀的状态的装置；

其中该控制系统被编程，以将该第一阀从一关闭位置操作到一打开位置，并且在一预定时间段之后，将该第一阀从该打开位置操作到该关闭位置，所述预定时间段为大约0.5至1.0秒。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，进一步包括：

可操作地与该控制系统相连的电池；

用于感测该第一阀的状态的装置；

其中该控制系统被编程，以将该第一阀从一关闭位置操作到一打开位置，并且测量将该第一阀从该第一预定位置操作到一第二预定位置所需的时间，而且此后根据操作者的输入操作该阀，以在根据所测得的时间和冷却剂流过该附着探针所期望的时间所计算出的时间段中向着该打开位置操作该第一阀。

7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，

该流体供给管的大小和尺寸被设计为当流体以室温下大约850psi的压力供给时允许流体致冷剂以大约0.01至0.25克每秒的流量流至该附着探针的末梢；

该液化气体罐筒以室温下大约850psi的压力被充入CO₂。

8.如权利要求4所述的系统，其特征在于，进一步包括：

该流体供给管的大小和尺寸被设计为当流体以室温下大约850psi的压力供给时允许流体致冷剂以大约0.01至0.25克每秒的流量流至该附着探针的末梢；

该液化气体罐筒以室温下大约850psi的压力被充入CO₂。

9.如权利要求4所述的系统，其特征在于，进一步包括：

该流体供给管的大小和尺寸被设计为当流体以室温下大约800psi的压力供给时允许流体致冷剂以大约0.01至0.25克每秒的流量流至该附着探针的末梢；

该液化气体罐筒以室温下大约800psi的压力被充入N₂O。

10.如权利要求4所述的系统，其特征在于，

该控制系统被编程，以计算操作该系统的次数以及将该操作次数限制在预定的操作次数之内。

11.如权利要求4所述的系统，其特征在于，阀操作装置包括机电阀致动器系统，该机电阀致动器系统进一步包括：

可操作地与起重螺杆和起重螺杆螺母相连的马达；

被设置成在第一位置上与该起重螺杆螺母相干涉的第一凸轮，所述凸轮的大小和尺寸被设计成当其被起重螺杆螺母旋转时操作所述阀中的一个；

被设置成在第二位置上与该起重螺杆螺母相干涉的第二凸轮，所述凸轮的大小和尺寸被设计成当其被起重螺杆螺母旋转时操作所述阀中的另一个。

12.如权利要求4所述的系统，其特征在于，阀操作装置包括机电阀致动器系统，该机电阀致动器系统进一步包括：

可操作地与起重螺杆和起重螺杆螺母相连的马达；

所述起重螺杆螺母与该第一阀的阀杆布置在一条直线上，从而使得该起重螺杆螺母的运动导致该第一阀的阀杆的运动；

被设置成在第一位置上与该起重螺杆螺母相干涉的第一凸轮，所述第一凸轮的大小和尺寸被设计并被定位成使得该起重螺杆螺母到该第一位置的运动可导致该第一凸轮旋转，从而使得当该第一凸轮被该起重螺杆螺母旋转时操作该第二阀；

被设置成在第二位置上与该起重螺杆螺母相干涉的第二凸轮，所述第二凸轮的大小和尺寸被设计并被定位成使得该起重螺杆螺母到该第二位置的运动可导致该第二凸轮旋转，从而使得当该第二凸轮被该起重螺杆螺母旋转时操作该第三阀。

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