CN102639066B - 具有多个回声装置的活检探针机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活检探针机构（14），所述活检探针机构包括具有纵向轴线和样本接收凹口（52）的细长样本接收构件（38）。细长样本接收构件和切割套管（40）能够沿纵向轴线在第一相对位置（62）和第二相对位置（64）之间相对于彼此移动。第一回声装置（68、70、72）建立在所述细长样本接收构件上并且第二回声装置（74、76、78）建立在所述切割套管上。当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第一相对位置时所述第一回声装置与所述第二回声装置纵向对齐。当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第二相对位置时所述第一回声装置不与所述第二回声装置纵向对齐。

Description

具有多个回声装置的活检探针机构

技术领域

本发明涉及一种医学设备，更特别地，涉及一种具有多个回声装置的活检探针机构。

背景技术

可以在病人身上进行活检以帮助确定待活检的组织病区中的细胞是否为癌性的。典型的活检装置包括具有一个或多个驱动器的手持驱动器组件，所述一个或多个驱动器可驱动地接合一次性活检探针机构的受驱部件，所述一次性活检探针机构构造为可释放地附接至驱动器组件。活检探针机构通常包括具有用于接收待采样的组织的样本端口的活检套管（例如针头）以及用于切断接收在样本端口中的组织的切割套管。

在先前技术中，已知提供具有与超声成像系统一同使用的粗糙表面部分的外科器械（诸如针头），以在针头插入并在病人体内引导过程中提供针头特定部分的位置的实时监控。

发明内容

本发明提供一种具有多个回声装置的活检探针机构，以在使用超声成像时增强活检探针部件的相对移动的可视化。

在本发明的一种形式中，本发明涉及一种活检探针机构。活检探针机构包括具有纵向轴线和样本接收凹口的细长样本接收构件。切割套管与样本接收构件同轴布置。细长样本接收构件和切割套管能够沿纵向轴线在第一相对位置和第二相对位置之间相对于彼此移动。多个回声装置包括第一回声装置和第二回声装置。第一回声装置建立在细长样本接收构件上并且第二回声装置建立在切割套管上。当细长样本接收构件和切割套管在第一相对位置时第一回声装置与第二回声装置纵向对齐。当细长样本接收构件和切割套管在第二相对位置时第一回声装置不与第二回声装置纵向对齐。

在本发明的另一种形式中，本发明涉及一种在超声成像中使用的活检探针机构。活检探针机构包括具有纵向轴线和样本接收凹口的细长样本接收构件。切割套管与样本接收构件同轴布置。细长样本接收构件和切割套管能够沿纵向轴线在第一相对位置和第二相对位置之间相对于彼此移动，在所述第一相对位置中样本接收凹口被切割套管闭合，在所述第二相对位置中样本接收凹口打开。多个回声装置包括建立在样本接收构件上的纵向隔开的第一组回声装置，且样本接收凹口定位于第一组回声装置的两个纵向隔开的回声装置之间。

在本发明的另一种形式中，本发明涉及一种与超声设备结合使用的活检装置。活检设备包括驱动器组件以及联接至驱动器组件的活检探针机构。驱动器组件构造为提供对活检探针机构的操作控制。活检探针机构包括具有纵向轴线的细长样本接收构件和与样本接收构件同轴布置的切割套管。细长样本接收构件具有第一回声装置。切割套管具有第二回声装置。细长样本接收构件和切割套管能够通过驱动器组件的操作在第一相对位置和第二相对位置之间相对于彼此移动。当细长样本接收构件和切割套管在第一相对位置时第一回声装置与第二回声装置纵向对齐，以便于产生相对于第一回声装置和第二回声装置的单个复合回声反射。当细长样本接收构件和切割套管在第二相对位置时第一回声装置不与第二回声装置纵向对齐，以便于产生相对于第一回声装置和第二回声装置的各自的回声反射。

附图说明

通过结合附图参考本发明实施例的以下详细描述，本发明的前述和其他的特征和优点、及其获取方式将会变得更明显，并且本发明将被更好地理解，其中：

图1是活检装置的侧视图，所述活检装置具有安装至活检驱动器组件的活检探针机构，且活检驱动器组件上的侧面部分被剥离以露出被部分示意性显示的内部部件；

图2A是图1的活检装置的活检探针的一部分的侧视图，且样本接收凹口打开并且具有多个回声装置；

图2B是图2A的活检探针的一部分的立体图；

图3是图1的活检装置的活检探针的一部分的侧视图，且样本接收凹口闭合；

图4是在用超声成像进行活检程序过程中使用图1的活检装置的图解说明；

图5是通过用超声成像观察回声装置的位置而可视的打开样本接收凹口的初始阶段的图解说明；

图6是通过用超声成像观察回声装置的位置而可视的打开样本接收凹口的中间阶段的图解说明；

图7是通过用超声成像观察回声装置的位置而可视的打开样本接收凹口的最终阶段的图解说明；

所有附图中相应的参考标记表示相应的部分。本文所给出的示范显示本发明的示范性实施例，并且这些示范不表示以任何方式限制本发明的范围。

具体实施方式

现在参考附图，特别是图1，其示出一种根据本发明的实施例构造的活检装置10。

参考图1，活检装置10包括驱动器组件12和活检探针机构14。驱动器组件12构造为提供对活检探针机构14的操作控制。驱动器组件12包括构造为（例如符合人体工程学地设计为）被用户（例如医师）抓握的外壳16。外壳16限定隔间18，当活检探针机构14被附接至驱动器组件12时活检探针机构14被至少部分地定位于所述隔间18内，且活检探针机构14可驱动地联接至驱动器组件12。

驱动器组件12还包括用户界面20，所述用户界面20相对于外壳16定位于外部使用户能够接近，以用于从用户（例如通过一个或多个按钮）接收操作命令，并且还可以包括用于向用户显示信息的显示器，例如一个或多个灯或LCD（液晶显示器）。控制器22通过通信线路24（例如线缆、印刷电路等）连通地联接用户界面20。控制器22可以包括例如微处理器和相关的存储器（未示出），所述微处理器和相关的存储器用于执行程序指令以执行在活检程序过程中与收获活检组织样本相关的功能。

在外壳16内容纳有机电驱动器26和压力源28。机电驱动器26通过通信线路30（例如线缆、印刷电路等）与控制器22电连通地连接。机电驱动器26还可驱动地联接至（用虚线表示）活检探针机构14和压力源28以有选择地且操作地控制活检探针机构14和压力源28。机电驱动器26可以包括例如线性驱动器和旋转驱动器中的一个或多个，以实现活检探针机构14和/或压力源28的操作，所述线性驱动器将旋转运动转换为线性运动（例如蜗轮布置、齿条齿轮布置、螺线滑块布置等），所述旋转驱动器可以包括齿轮、齿轮系、皮带/轮布置等中的一个或多个。

压力源28可以为例如蠕动泵、隔膜泵、注射器型泵等。压力源28可以永久整合至驱动器组件12内，或者替代地可以永久整合为活检探针机构14的一部分。在任一情况下，压力源28例如通过导管32与活检探针机构14流体连通地联接，并且构造为产生负压（真空），并且在某些实施例中也可以产生正压。

活检探针机构14一般作为单元计划是一次性的并且计划用于单个病人身上。活检探针机构14包括框架34，活检探针36附接至所述框架34。活检探针36包括细长样本接收构件38和切割套管40。样本接收构件38和切割套管40作为同轴单元安装至框架34。在本实施例中，例如，样本接收构件38被固定地安装至框架34，且切割套管40和样本接收构件38可移动地联接在一起，因此切割套管40可移动地安装至框架34。

样本接收构件38和切割套管40中的每一个都可以由例如金属（诸如不锈钢、钛或镍合金）制成。框架34可以由例如塑料制成。

样本接收构件38和切割套管40相对于纵向轴线42同轴布置，并且能够沿纵向轴线42相对于彼此移动。在图1中说明的本实施例中，例如，切割套管40形成为具有内腔44和远侧切割边缘46的圆柱形管。样本接收构件38定位于切割套管40的内腔44中，以使得样本接收构件38在切割套管40内纵向滑动。

在本实施例中，样本接收构件38可以形成为例如具有近端48、远端50、样本接收凹口52、和内腔54（用虚线表示）的细长圆柱形管。在本实施例中，穿刺尖部56定位于远端50处。纵向轴线42在内腔54的中央部分中延伸穿过近端48和远端50。

本领域的技术人员将认识到作为具有可滑动地定位于切割套管40的内腔内的样本接收构件38的图1的示范性实施例的构造的替代物，可替代地，切割套管40的尺寸可以被设计成能够滑动地定位于样本接收构件38的管内。

例如通过加工样本接收构件38的侧壁58（见图2B）的一部分以使得样本接收凹口52延伸至样本接收构件38的内部60内，样本接收凹口52形成在样本接收构件38中。样本接收凹口52被定位于接近样本接收构件38的远端50。样本接收凹口52构造为在活检程序过程中接收待活检的组织并且采集从组织收获的组织样本。样本接收凹口52有时也可称为样本室。样本接收构件38中的样本接收凹口52通过导管32与压力源28流体连通地联接。然而，能够理解的是有些活检装置10的设计可以不使用压力源。

还参考图2A、2B和3，样本接收构件38和切割套管40沿纵向轴线42在第一相对位置62（图3）和第二相对位置64（图2A和2B）之间相对于彼此能够移动，在所述第一相对位置62中样本接收凹口52被切割套管闭合，在所述第二相对位置64中样本接收凹口52打开。术语“闭合”意为不存在从活检探针36外的区域经由样本接收凹口52至样本接收构件38的内部60的路径。术语“打开”意为从活检探针36外的区域经由样本接收凹口52至样本接收构件38的内部60的无阻碍的路径。

现在参考图2A和2B，活检探针机构14的活检探针36包括多个回声装置66。在本示范性实施例中，多个回声装置66包括第一组回声装置68和第二组回声装置74，所述第一组回声装置68包括两个单独的回声装置70、72，所述第二组回声装置74包括两个单独的回声装置76、78。

在本示范性实施例中，多个回声装置66中的每个回声装置70、72、76、78代表至少一个圆周带，即一个圆周带或者紧密隔开的多个圆周带，所述至少一个圆周带在超声成像过程中形成单一的回声反射。可以预想的是，圆周回声带可以部分地或完整地围绕各自物体的圆周延伸。同样地，每个圆周回声带也可以为外周连续的、外周分段的、或为不规则形状的。每个回声装置70、72、76、78可以形成为例如粗糙的表面、嵌入的材料、加工过的图案和颗粒涂层中的至少之一，以用于在超声成像过程中提供与周围区域的回声反射不同的对比回声反射。

在图2A、2B和3中所描述的实施例中，第一组回声装置68的两个回声装置70、72通过距离D1纵向隔开并且建立在样本接收构件38上。样本接收凹口52定位于两个纵向隔开的回声装置70、72之间。换言之，回声装置之一（例如回声装置70）定位于样本接收凹口52的远侧并且回声装置的另外一个（例如回声装置72）定位于样本接收凹口52的近侧。

第二组回声装置74的回声装置76、78通过距离D2纵向隔开并且建立在切割套管40上。在本实施例中，第一组回声装置68的两个纵向隔开的回声装置70、72的间隔距离D1与第二组回声装置74的两个纵向隔开的回声装置76、78的间隔距离D2相同。

因此，当细长样本接收构件38和切割套管40处于相对位置64时，如图2A和2B中所描述的，第一组回声装置68不与第二组回声装置74纵向对齐，以使得第一组回声装置68和第二组回声装置74均超声可见，即四个回声装置70、72、76、78产生超声可见的四个相应的超声反射。

相反地，当细长样本接收构件38和切割套管40处于相对位置62时，如图3中所描述的，第一组回声装置68与第二组回声装置74纵向对齐以使得只有一组回声装置（即两个回声反射）超声可见，即两个回声带超声可见。因此，当活检探针36定位于病人组织中时，查看超声影像的医师能够容易地分辨样本接收构件38的样本接收凹口52是否定位成毗邻所关注的病区、以及样本接收凹口52是打开的还是闭合的，而不用关心样本接收凹口52是否已经向远侧延伸越过切割套管40的远侧切割边缘46。

通过另一种方式进行描述，当细长样本接收构件38和切割套管40处于相对位置64中时，如图2A和2B中所描述的，样本接收构件38的回声装置70不与切割套管40的回声装置76纵向对齐，并且样本接收构件38的回声装置72不与切割套管40的回声装置78纵向对齐，因此四个回声反射（例如带）均超声可见。

相反地，当细长样本接收构件38和切割套管40处于相对位置62时，如图3中所描述的，样本接收构件38的回声装置70与切割套管40的回声装置76纵向对齐，并且样本接收构件38的回声装置72与切割套管40的回声装置78纵向对齐，因此两个回声反射超声可见。注意：虽然在图3中回声装置70、72被切割套管40完全覆盖，但是回声装置70、72仍穿过切割套管40超声可见，因此确定样本接收构件38和切割套管40在第一相对位置62（图3）中的相对位置，原因在于由于回声装置对齐而只有两条回声带超声可见。

因此，上述构造的一个有用的方面是相对于样本接收构件38，回声装置70、72勾勒出样本接收凹口52的范围，因此医师将会通过超声影像知道样本接收构件38的与样本接收凹口52相对应的部分的确切位置，而不用关心样本接收凹口是打开的还是闭合的。

另一有用的方面是在打开或闭合样本接收凹口52的过程中，诸如在干预的情况下，确定活检探针36的样本接收构件38和切割套管40的相对位置。例如，由于样本接收构件38的回声装置70、72即使被切割套管40覆盖时仍超声可见，因此可以跟踪打开和闭合样本接收构件38的样本接收凹口52的进程，正如以下进一步描述的。

同样参考图4-7，例如，假设样本接收凹口52是闭合的（如图3中所示的相对位置）并且通过手动或刺射将活检探针36插入病人的组织TS内以进行活检，并且使用超声设备80观察活检探针36的定位。在准备将活检探针机构14的活检探针36插入病人时，例如，切割套管40由控制器22和机电驱动器26控制以沿纵向轴线42线性平移，从而覆盖样本接收构件38的样本接收凹口52（如图1中所示的虚线）。在操作时，用户可以使用活检探针36的穿刺尖部56以通过手动插入或刺射建立穿过组织TS至活检部位的接近路径。

首先，如图4中所图解描述的，由于如图3中所示的回声装置在相对位置62处的对齐，医师将观察两个回声反射（例如带），作为与回声装置70和回声装置76相关的单个复合回声反射70、76，以及作为与回声装置72和回声装置78相关的第二单个复合回声反射72、78。两个复合回声反射70、76和72、78可以被用于样本接收凹口52相对于所关注的病区LS的位置的精确定位。

然后，切割套管40随后由控制器22和机电驱动器26控制以沿纵向轴线42线性平移，从而暴露样本接收凹口52。如图5中所图解描述的，在例如通过切割套管40相对于样本接收构件38的收回而打开样本接收凹口52的过程中，医师将观察到与回声装置70、72、76、78对应的四个回声反射（例如带）。如图5中所说明的，切割套管40的回声装置76接近样本接收凹口52的回声装置70并且切割套管40的回声装置76和样本接收构件38的回声装置72之间的距离D3减小直至观察到三个回声反射为止，如图6中所说明的。当切割套管40的回声装置76与样本接收构件38的回声装置72纵向对齐以产生复合回声反射72、76时观察到三个回声反射，且单独的回声装置70和78也超声可见。

紧随其后，随着切割套管40相对于样本接收构件38的进一步相对移动，再次观察到四个回声反射，且切割套管40的回声装置76目前接近样本接收构件38的回声装置72，且样本接收构件38的回声装置72和切割套管40的回声装置76之间的距离D4增大直至样本接收凹口52打开并到达相对位置64为止，如图2A和2B中所描述的。

然后，控制器22起动压力源28以在样本接收凹口52中建立真空，由此将病区LS的全部或一部分牵拉至样本接收凹口52内。切割套管40随后由控制器22和机电驱动器26控制以沿纵向轴线42线性平移，从而闭合（例如覆盖）样本接收凹口52并且切断在样本接收凹口52中的组织，直至达到样本接收构件38和切割套管40的相对位置62为止，如图3中所描述的。同样地，可以控制切割套管40以在切割套管40的任何线性行进的同时旋转或摆动，或独立于切割套管40的任何线性行进而旋转或摆动。在切割过程中，即在闭合样本接收凹口52的过程中，回声装置70、72、76和78的位置将为相对于打开样本接收凹口52的上述超声观察结果的相反位置。

一旦组织样本已经被采集，活检探针36可以从病人身上取出。

虽然已通过实施例描述本发明，但是能够在本公开的精神和范围内做进一步修改本发明。例如，在某些应用中理想的是具有在样本接收构件和切割套管中的每一个上的单个回声装置。同样地，例如，在某些应用中理想的是具有在样本接收构件和切割套管中的每一个上的多于两个的回声装置。所以本应用根据其一般原则意在覆盖本发明的任何改变、使用或变形。此外，本应用意在覆盖本领域的公知或常规实践中属于本发明并落入后附权利要求限定之内的本文未公开的内容。

Claims (15)

1.一种活检探针机构，所述活检探针机构包括：

具有纵向轴线和具有样本接收凹口的细长样本接收构件；

与所述样本接收构件同轴布置的切割套管，所述细长样本接收构件和所述切割套管能够沿所述纵向轴线在第一相对位置和第二相对位置之间相对于彼此移动；以及

多个回声装置，所述多个回声装置包括建立在所述细长样本接收构件上的第一回声装置和建立在所述切割套管上的第二回声装置，

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第一相对位置时所述第一回声装置与所述第二回声装置纵向对齐，以及

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第二相对位置时所述第一回声装置不与所述第二回声装置纵向对齐；

其中当在所述第一相对位置时所述样本接收构件中的所述样本接收凹口被所述切割套管闭合，并且当所述切割套管在所述第二相对位置时所述样本接收凹口打开；

其中所述样本接收构件具有近端和远端，所述样本接收凹口定位于接近所述远端，所述多个回声装置包括建立在所述样本接收构件上的第三回声装置，且所述第一回声装置和所述第三回声装置之一定位于所述样本接收凹口的远侧并且所述第一回声装置和所述第三回声装置中的另外一个定位于所述样本接收凹口的近侧；

其中所述多个回声装置包括建立在所述切割套管上与所述第二回声装置间隔开的位置处的第四回声装置，

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第一相对位置时所述第三回声装置与所述第四回声装置纵向对齐，并且

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第二相对位置时所述第三回声装置不与所述第四回声装置纵向对齐。

2.根据权利要求1所述的活检探针机构，其中所述多个回声装置中的每个回声装置均包括至少一个圆周回声带。

3.根据权利要求1所述的活检探针机构，其中所述多个回声装置中的每个回声装置形成为粗糙的表面、嵌入的材料、加工过的图案和颗粒涂层中的至少之一，以用于在超声成像过程中提供与周围区域不同的回声反射。

4.根据权利要求1所述的活检探针机构，其中所述活检探针机构构造为一次性单元。

5.根据权利要求1所述的活检探针机构，其中所述活检探针机构整合至活检装置内，所述活检装置具有用于驱动所述活检探针机构的驱动器。

6.一种在超声成像中使用的活检探针机构，所述活检探针机构包括：

具有纵向轴线和具有样本接收凹口的细长样本接收构件；

与所述样本接收构件同轴布置的切割套管，所述细长样本接收构件和所述切割套管能够沿所述纵向轴线在第一相对位置和第二相对位置之间相对于彼此移动，在所述第一相对位置中所述样本接收凹口被所述切割套管闭合，在所述第二相对位置中所述样本接收凹口打开；以及

多个回声装置，所述多个回声装置包括建立在所述样本接收构件上的纵向隔开的第一组回声装置，且所述样本接收凹口定位于所述第一组回声装置的两个纵向隔开的回声装置之间，所述多个回声装置包括建立在所述切割套管上的第二组回声装置，

其中当所述细长样本接收构件与所述切割套管在所述第一相对位置以使得所述样本接收凹口被所述切割套管闭合时，所述第一组回声装置与所述第二组回声装置纵向对齐以使得仅有一组回声装置超声可见；

其中所述第二组回声装置包括建立在所述切割套管上位于彼此间隔开的位置处的两个回声装置，

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第一相对位置时所述第二组回声装置的所述两个回声装置彼此纵向对齐，并且

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第二相对位置时所述第二组回声装置的所述两个回声装置彼此不纵向对齐。

7.根据权利要求6所述的活检探针机构，所述多个回声装置包括建立在所述切割套管上的第二组回声装置，

其中当所述细长样本接收构件与所述切割套管在所述第二相对位置时所述第一组回声装置不与所述第二组回声装置纵向对齐以使得所述第一组回声装置和所述第二组回声装置均超声可见。

8.根据权利要求7所述的活检探针机构，其中所述多个回声装置中的每个回声装置均包括至少一个圆周回声带。

9.根据权利要求6所述的活检探针机构，其中所述多个回声装置中的每个回声装置形成为粗糙的表面、嵌入的材料、加工过的图案和颗粒涂层中的至少之一，以用于在超声成像过程中提供与周围区域不同的回声反射。

10.根据权利要求6所述的活检探针机构，其中所述活检探针机构构造为一次性单元。

11.根据权利要求6所述的活检探针机构，其中所述活检探针机构整合至活检装置内，所述活检装置具有用于驱动所述活检探针机构的驱动器.

12.一种与超声设备结合使用的活检装置，所述活检装置包括：

驱动器组件；以及

联接至所述驱动器组件的活检探针机构，所述驱动器组件构造为提供对所述活检探针机构的操作控制，所述活检探针机构包括具有纵向轴线的细长样本接收构件和与所述样本接收构件同轴布置的切割套管，

所述细长样本接收构件具有第一回声装置，

所述切割套管具有第二回声装置，

所述细长样本接收构件和所述切割套管能够通过所述驱动器组件的操作在第一相对位置和第二相对位置之间相对于彼此移动，

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第一相对位置时所述第一回声装置与所述第二回声装置纵向对齐，以便于产生相对于所述第一回声装置和所述第二回声装置的单个复合回声反射，以及

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第二相对位置时所述第一回声装置不与所述第二回声装置纵向对齐，以便于产生相对于所述第一回声装置和所述第二回声装置的各自的回声反射，以及

其中所述样本接收构件具有样本接收凹口，当所述切割套管在所述第一相对位置时所述样本接收凹口被所述切割套管闭合，并且当在所述第二相对位置时所述样本接收凹口打开；

其中所述样本接收构件具有近端和远端，所述样本接收凹口定位于接近所述远端，所述样本接收构件具有第三回声装置，且所述第一回声装置和所述第三回声装置之一定位于所述样本接收凹口的远侧并且所述第一回声装置和所述第三回声装置中的另一个定位于所述样本接收凹口的近侧；

其中所述切割套管具有与所述第二回声装置间隔开的第四回声装置，其中：

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第一相对位置时所述第三回声装置与所述第四回声装置纵向对齐，以便于产生相对于所述第三回声装置和所述第四回声装置的第二个单个复合回声反射，以及

当所述细长样本接收构件和所述切割套管在所述第二相对位置时所述第三回声装置不与所述第四回声装置纵向对齐，以便于产生相对于所述第三回声装置和所述第四回声装置的各自的回声反射。

13.根据权利要求12所述的活检装置，其中每个回声装置均包括至少一个圆周回声带。

14.根据权利要求13所述的活检装置，其中每个圆周回声带形成为粗糙的表面、嵌入的材料、加工过的图案和颗粒涂层中的至少之一，以用于在超声成像过程中提供与周围区域不同的回声反射。

15.根据权利要求12所述的活检装置，其中所述活检探针机构构造为一次性单元。