CN107530067A - 可变硬度穿刺针 - Google Patents

Abstract

一种收集组织样本的针包括沿着纵向轴线从近端延伸到远端的针体，针体包括用于穿透目标组织的尖端。针体包括延伸穿过针体的通道，用于当远端插入目标组织时将组织样本收集在通道内。针体的远侧部具有第一刚度，并且针体的近侧部具有小于第一刚度的第二刚度。针还包括沿着针体长度方向延伸的套筒，套筒沿着近侧部覆盖图案。

Description

可变硬度穿刺针

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年2月26日提交的美国临时申请No.62/121,110的优先权，该文献的全部内容通过引用并入本文。

背景技术

穿刺活检程序常用于诊断和疾病分级。举例来说，细穿刺针可以通过内窥镜的工作通道推进到目标组织部位。虽然细针抽吸是一种高灵敏度和高特异性的程序，但在某些临床情况下通常难以获得合适的样本。采样到的细胞或组织越多，就越有机会能确诊。

发明内容

本发明涉及一种收集组织样本的针，针包括针体，针体从近端延伸到远端，远端包括穿透组织的尖端，针体包括延伸穿过针体的通道，当远端插入组织中时将组织的样本收集在通道中，针体的远侧部具有第一刚度，针体的近侧部具有小于第一刚度的第二刚度，以及套筒，套筒沿著针体的长度方向延伸而覆盖近侧部。

一个实施例中，套筒沿着针体的外表面延伸。

一个实施例中，套筒沿着针体的内表面延伸，使得组织样本收集于针体中。

一个实施例中，套筒从针体移除以容纳组织样本。

一个实施例中，近侧部包括横向延伸穿过近侧部的壁的多个开口，开口的尺寸和形状设计成防止通道中收集的组织样本通过。

一个实施例中，多个开口中的每一个是圆形、卵形、开槽、矩形、和菱形之中的一种。

一个实施例中，多个开口由激光切入细长主体而形成。

一个实施例中，近侧部包括沿着近侧部切割的螺旋图案。

一个实施例中，近侧部由固定到远侧部的近端的弹性弹簧构件形成。

一个实施例中，近侧部由编织的网状结构形成。

本发明涉及一种收集组织样本的针，针包括从近端延伸到远端并且包括穿过其延伸的通道的针体，远端包括尖端，使得远端可插入到组织中以收集组织样本于通道内，具有第一刚度的针体的远侧部和针体的近侧部，所述近侧部构造为弹簧，使得所述近侧部具有小于第一刚度的第二刚度。

一个实施例中，近侧部被切割成螺旋图案以界定弹簧。

一个实施例中，近侧部由固定到远侧部的近端的弹性弹簧构件形成

一个实施例中，针包括沿着近侧部延伸的套筒以及沿近侧部附加的涂层其中的一个。

一个实施例中，在未弯曲构造中，弹簧的相邻线圈彼此接触。

本发明还涉及一种方法，方法包括切割界定针体的近侧部的壁的至少一部分来形成图案，使得针体的近侧部的刚度小于远侧部的刚度，针体从近端延伸到远端并且包括延伸穿过针体的通道，远端包括尖端并且沿着针体的长度方向放置套筒。

附图说明

图1是本发明的第一说明性实施例的针的纵向侧视图；

图2是图1的针的横剖面图，其包括在针的外表面上延伸的套筒；

图3是图1的针的横剖面图，其包括沿着针的内表面延伸的套筒；

图4是本发明的第二说明性实施例的针的纵向侧视图；

图5是本发明的第三说明性实施例的针的纵向侧视图；

图6是本发明的第四说明性实施例的针的纵向侧视图；以及

图7是图6的针的纵向侧视图其带有在针的近侧部上延伸的涂层。

具体实施方式

可参考以下描述和附图进一步理解本发明，其中相同的附图标记表示相同的元件。本发明涉及活检装置。本发明的说明性实施例描述了一种内窥镜装置，特别来说，是一种收集组织样本的装置。本发明的说明性实施例描述了一种针，针包括远侧部，具有足够的刚度足以便于将针插入目标组织中，并且靠近远侧部的近侧部具有足够的柔性，以允许针穿过患者体内的曲折路径。下文将会更详细地描述，像是可以通过切割、热处理钢和/或通过用激光切割机来移除材料等方法之一来改变针以增加近侧部的柔性。应当注意，术语“近侧”和“远侧”旨在表示朝向装置的使用者(近端)的方向以及远离装置的使用者(远端)的方向。

如图1至3所示，本发明的第一说明性实施例的针100包括细长针体102，针体102沿着纵向轴线从近端(未示出)延伸到远端104以及纵向延伸穿过针体102的通道106。针体102的远侧部110具有足够的第一弯曲刚度，便于远端104穿透至目标组织并在通道106内收集组织样本。针体102的近侧部112在靠近远侧部110的部位包括多个开口114，开口114横向延伸穿过针体102的壁，使得近侧部112具有小于远侧部110的弯曲刚度的第二弯曲刚度，增加针的近侧部112的柔性并同时保持让远侧部110能够穿透目标组织所必需的柱强度。因此，针100足够坚硬而有效地获得通道106内的良好组织样本，同时还具有足够的柔性，以便通过活体(例如，沿着自然体腔的路径)的曲折路径导向到目标组织区域。

针体102的远端104包括用于刺穿插入目标组织的锋利尖端108和围绕尖端108从周围组织切割容纳在通道106内的组织样本的切割边缘。具有尖端108的针体102的远侧部110从远侧尖端108沿着针体102向近侧延伸0.1至2.0cm。本实施例的远侧部110没有开口，使得远侧部110可保持能让锋利尖端108穿入目标组织所需的刚度。

近侧部112从远侧部110的近端118向近侧延伸，并且包括多个开口114，开口114横向延伸穿过界定出针体的壁，以减小沿着近侧部112的针100的弯曲刚度。例如，近侧部112的刚度大约是远侧部110刚度的50％至90％，更具体地说，大约是远侧部110刚度的60％至80％。远侧部110和近侧部112的长度可以变化。在一个示例中，远侧部110的近端118可以紧邻锋利尖端108的近端。在另一个示例中，远侧部的近端118可以远离锋利尖端的近端。具有开口114的近侧部112可以沿着针体102的长度延伸为1.0和5.0cm之间，而开口114不需要延伸至针体102的近端。然而，近侧部的长度可以根据针体102的长度而变化。

开口114可以延伸穿透壁的整个厚度，使得通道106经由开口114向针100的外部开放。开口114可以延伸穿过近侧部112，近侧部112可沿着长度方向而改变刚度。例如，每平方公分内，开口114的数量和/或尺寸可以沿着近侧部112的长度方向增加或减小。只要开口114的尺寸设置成能够防止组织通过，使得在通道106内收集的组织被保持在通道106内，开口114可以是任何形状(例如，圆形孔、狭槽、菱形)。在说明性实施例中，开口114的直径可以是约0.001英寸(5.61×10^-6cm²)到0.050英寸(1.29×10^-2cm²)之间。可以通过例如激光切割针体102而形成开口114。针体102可以由金属材料制成，例如不锈钢或镍钛诺，沿着近侧部112激光切割针体102而形成开口114。或者，针体102可以由用为金属替代物的高模量聚合物材料制成，例如PEEK或LCPs，可具有或不具有诸如碳纤维或玻璃的加强物。

此外，针体102可用低摩擦材料包覆或被包封在套筒116中，如图2和3所示，用来保护组织样本或便于从针体102上去除。低摩擦材料可以包括例如PTFE、其它氟化聚合物，聚对二甲苯、或亲水涂层。涂层/套筒116可以沿着针体102的外表面120延伸，如图2所示，和/或涂层/套筒116可以沿着针体102的内表面122延伸，如图3所示。当套筒116沿着针体102的内部延伸，可选地，可从针体102移除套筒116，使得收集在通道106内的所有组织样本可被封存直到被分析的时刻。可以藉由切割打开套筒116来从中去除组织样本。在另一个实施例中，可利用流体压力或心轴将组织样本推出套筒。

如图4所示，本发明的第二说明性实施例的针200除了以下叙述之外基本上与针100类似，针200包括细长针体202，细长针体202沿着纵向轴线从近端(未示出)延伸到远端并且包括纵向延伸穿过针体202的通道206。远端204包括具有用于穿透目标组织的切割边缘的锋利尖端208，使得组织样本可被收集在通道206内。类似于针体102，针体202包括具有第一刚度的远侧部210，以及从近端延伸并具有第一刚度的第二刚度的近侧部212，允许针202被导引通过身体的均匀曲折的路径，同时保持使远侧部210能够插入目标组织的所需刚度以及柱强度。然而，藉由沿着针体212的近侧部212切割出的螺旋图案214来实现降低近侧部212的刚度，而非藉由开口。

可藉由沿着近侧部212的长度方向以激光螺旋切割近侧部而形成螺旋图案214。根据本实施例，螺旋图案214延伸穿过针体202的壁的整个厚度。螺旋图案214可以沿着近侧部210的整个长度方向延伸。或者，螺旋图案214可以沿着部分近侧部219上的关键点延伸，关键点在针200的使用过程中会被要求弯曲。螺旋图案214将近侧部212界定为弹簧，特别适用于提供柔性和柱强度。螺旋图案214的形成，使得在弯曲期间螺旋图案214的相邻线圈之间间隔足够小到能阻止收集在通道206内的组织样本通过。例如，螺旋图案的相邻线圈之间间隔不大于0.050英寸(0.127cm)。在理想配置中，当针200处于直线(即，未弯曲)构造时，在螺旋图案214的相邻线圈之间没有空隙。在弯曲或柔性构造中，针200的任何弯曲将发生在针200的组织采样部外侧(例如，近侧)，阻止组织样本穿过来自针200的挠曲部产生的相邻线圈之间的任何空隙。在另一实施例中，基本上类似于上述根据针100所描述的套筒116的套筒，可在近侧部212的外部和/或沿着近侧部212的内表面延伸，以防止因为压缩而屈曲并将收集的组织样本保持在通道206内。

如图5所示，针300基本上类似于上述的针200，针300包括针体302，针体302沿着纵向轴线从近端延伸到具有锋利尖端308的远端304，通道306延伸穿过针体302。类似于针体202，针体302包括具有第一刚度的远侧部310和具有小于第一刚度的第二刚度的近侧部312。然而，可以藉由联接到远侧部310的近端318的弹簧元件314来形成近侧部，而不是在近侧部312上切割出螺旋图案。本实施例中由弹性元件围绕针300的纵向轴线以大致螺旋状的方式缠绕材料而形成弹簧元件314。类似于针200，压缩时(如在组织采样期间)，弹簧元件314的相邻线圈可以彼此接触，使得它们之间不存在空隙。因此，可以在界定出的通道306内接收组织样本。弹簧元件314的任何弯曲将位于组织采样部的近侧，从而防止组织样本通过相邻线圈之间的空隙。在另一实施例中，针300还包括围绕近侧部312延伸的套筒，以防止压缩针体302产生的弯曲和/或防止收集在通道306内的组织样本通过弹簧的相关线圈之间的空隙。在近侧部312上延伸的套筒基本上类似于上面根据针100示出和描述的套筒116。

如图6至7所示，针400可以基本上类似于上述针100至300，针400包括针体402，针体402沿着纵向轴线从近端延伸到具有锋利尖端408的远端404，并且包括延伸的通道406穿过针体402。类似于上述的针体102至302，针体402包括远侧部410，远侧部410具有足够的第一刚度，便于远端402进入目标组织中；以及近侧部412具有比第一刚度小的第二刚度，使得针400的柔性增加，允许针沿着体内曲折路径引导。本实施例中，通过例如激光切割针体402的近侧部412的表面而形成编织的网状结构。在另一个实施例中，通过例如焊接将单独的圆柱形网状结构联接到远侧部412的近端418。然后可以用聚合物涂层416涂覆编织/网状结构，以防止通道406内收集的组织样品通过。

根据本发明的说明性方法，针的近侧部包括从近端延伸到远端的针体，并且包括延伸穿过针体的通道，收集组织样本。改变近侧部使近侧部相对于远侧部的刚度减小。可以根据上述针100至400的任何实施例来改变针的近侧部。例如，切割近侧部形成柔性增强图案(例如，经由激光切割)，例如上述关于针100描述的多个开口114、如上述关于针200所述的螺旋图案214、或如关于针400所述的编织网状图案414。在另一个示例中，可藉由附着到针体的远侧部(包括用于刺穿组织的锋利尖端)的柔性件，如针对针300所述的诸如弹簧314的柔性构件、或如针对针400所述的网状结构414，来改变针体的近侧部。

所有100至400可另外用涂覆在近侧部上的低摩擦涂层对进行处理。在另一个实施例中，低摩擦套筒(例如，套筒116、套筒416)可施加在近侧部上。低摩擦材料如PTFE、其他氟化聚合物、聚对二甲苯、或亲水涂层。涂层和/或套筒可以防止因为压缩而造成的弯曲、保护收集在针体通道内的组织样本、和/或有利于将组织样本取出。近侧部上施加的涂层/套筒几乎不会增加近侧部的弯曲刚度。

在另一个实施例中，钢的热处理可使针的近侧部改性。针体的近侧部可以被加热到高于临界温度再冷却，从而增加针体的近侧部的弹性。例如，当针由镍钛诺制成，针的近侧部可以被加热到约400℃至575℃之间，更优选地，在475℃至525℃之间。当针由不锈钢制成，近侧部可以被加热到约205℃和595℃之间。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明的结构和方法进行变化。因此，本发明旨在保护本发明的改变和变化，只要它们在所附权利要求及其等同物的范围内。

Claims (15)

1.一种收集组织样本的针，包括：

针体，所述针体从近端延伸到包括穿透组织的尖端的远端，所述针体包括延伸穿过所述针体的通道，当所述远端插入所述组织中时将所述组织的样本收集在所述通道中，所述针体的远侧部具有第一刚度，所述针体的近侧部具有小于所述第一刚度的第二刚度；以及

套筒，所述套筒沿着所述针体的长度方向延伸而覆盖所述近侧部。

2.根据权利要求1所述针，其中所述套筒沿着所述针体的外表面延伸。

3.根据权利要求1所述针，其中所述套筒沿着所述针体的内表面延伸，使得所述组织样本收集于所述针体中。

4.根据权利要求3所述针，其中所述套筒从所述针体移除以容纳所述组织样本。

5.根据权利要求1至4中任一所述针，其中所述近侧部包括横向延伸穿过所述近侧部的壁的多个开口，所述开口的尺寸和形状设计成防止所述通道中收集的组织样本通过。

6.根据权利要求5所述针，其中所述多个开口中的每一个是圆形、卵形、开槽、矩形、和菱形之中的一种。

7.根据权利要求5至6中任一所述针，其中所述多个开口由激光切入所述细长主体而形成。

8.根据权利要求1至4中任一所述针，其中所述近侧部包括沿着所述近侧部切割的螺旋图案。

9.根据权利要求1至4中任一所述针，其中所述近侧部由固定到所述远侧部的近端的弹性弹簧构件形成。

10.根据权利要求1至4中任一所述针，其中所述近侧部由编织的网状结构形成。

11.一种收集组织样本的针，针包括从近端延伸到远端并且包括穿过其延伸的通道的针体，所述远端包括尖端，使得所述远端可插入到组织中以收集所述组织样本于所述通道内，具有第一刚度的针体的远侧部和针体的近侧部，所述近侧部构造为弹簧，使得所述近侧部具有小于所述第一刚度的第二刚度。

12.根据权利要求11所述针，其中所述近侧部被切割成螺旋图案以界定所述弹簧。

13.根据权利要求11所述针，其中所述近侧部由固定到所述远侧部的近端的弹性弹簧构件形成。

14.根据权利要求11至13中任一所述针，还包括沿着所述近侧部延伸的套筒以及沿所述近侧部施加的涂层其中的一个。

15.根据权利要求11至14中任一所述针，其中，在未弯曲构造中，所述弹簧的相邻线圈彼此接触。