KR20210037704A - 단일 삽입으로 다수의 샘플들을 수집하기 위한 코어 바늘 생검 장치 - Google Patents

Abstract

코어 바늘 생검 장치는 바디, 바늘 어셈블리 및 구동 어셈블리를 포함한다. 바늘 어셈블리는 바디로부터 원위로 연장되며 중공 천공기와 중공 커터를 포함한다. 천공기는 커터 내에 배치된다. 커터는 원위 팁 및 원위 팁에 근접한 스웨이징된 부분을 포함한다. 구동 어셈블리는 천공기와 커터를 선택적으로 코킹 및 발사하도록 구성된다.

Description

단일 삽입으로 다수의 샘플들을 수집하기 위한 코어 바늘 생검 장치

우선권

본 출원은 2018년 7월 31일자로 출원된, "Core Needle Biopsy Device for Collecting Multiple Samples in a Single Insertion" 이라는 명칭의 미국 임시 특허 출원 번호 제62/712,470호에 대한 우선권을 주장하며, 그 개시는 본원에 참조로서 통합된다.

생검 샘플들은 다양한 장치들을 이용한 개방 및 경피 방법들을 포함한 다양한 의료 절차들에서 다양한 방식들로 획득되었다. 예를 들어, 일부 생검 장치들은 환자로부터 하나 이상의 생검 샘플들을 캡처하기 위해 한 손을 사용하여 한 번의 삽입으로 사용자에 의해 완전히 동작 가능할 수 있다. 추가로, 일부 생검 장치들은 예컨대 유체들(예를 들어, 가압 공기, 식염수, 대기, 진공 등)의 전달을 위해, 전원의 전달을 위해 및/또는 명령의 전달 등을 위해 진공 모듈 및/또는 제어 모듈에 테더링될 수 있다. 다른 생검 장치들은 테더링되거나 그렇지 않으면 다른 장치와 연결되지 않고 완전히 또는 적어도 부분적으로 동작 가능할 수 있다.

유방 생검을 수집하는 한 가지 기술은 코어 바늘 생검 장치를 사용하는 것이다. 코어 바늘 생검 장치들은 천공기의 원위 단부에 인접하게 배치된 노치를 수용하는 측면 조직이 장착된 예리하고 단단한 천공기를 자주 사용한다. 조직이 노치 내에 수용되면, 세장형 중공 절단 시스(sheath)는 조직 샘플을 절단하도록 노치 위로 이동된다. 그런 다음, 절단된 조직 샘플은 천공기와 절단 시스 둘 다 환자로부터 제거될 때까지 노치 내에 보관된다. 따라서, 코어 바늘 생검 장치들에서는, 천공기와 절단 시스의 삽입에 따라 하나의 조직 샘플만 수집될 수 있다.

유방 생검을 수행하는 또 다른 기술은 진공 보조 유방 생검 장치를 사용하여 유방 생검을 수행하는 것이다. 코어 바늘 유방 생검 절차들과 달리, 진공 보조 유방 생검 장치들은 모든 샘플이 수집된 후 유방으로부터 프로브를 제거할 필요없이 프로브가 다수의 샘플들을 제거하게 할 수 있다. 예를 들어, 진공 보조 유방 생검 장치에서, 중공 바늘이 조직을 관통하는 데 사용된다. 중공 바늘은 예리한 원위 팁에 인접한 측면 개구를 포함한다. 중공 커터는 중공 바늘 내에 배치되고 조직 샘플을 절단하기 위해 바늘의 측면 개구에 대해 축 방향으로 이동된다. 조직 샘플이 중공 커터에 의해 절단되면, 조직 샘플은 커터를 통해 축 방향으로 이송되어 조직 수집 피처에 수집된다.

진공 보조 생검 장치들 및 생검 시스템 구성 요소들의 예들은 1996년 6월 18일자로 발행된, "Method and Apparatus for Automated Biopsy and Collection of Soft Tissue" 라는 명칭의 미국 특허 번호 제5,526,822호; 2000년 7월 11일자로 발행된, "Control Apparatus for an Automated Surgical Biopsy Device" 이라는 명칭의 미국 특허 번호 제6,086,544호; 2008년 10월 8일자로 발행된, "Remote Thumbwheel for a Surgical Biopsy Device" 이라는 명칭의 미국 특허 번호 제7,442,171호; 2010년 12월 1일자로 발행된, "Clutch and Valving System for Tetherless Biopsy Device" 이라는 명칭의 미국 특허 번호 제7,854,706호; 2011년 5월 10일자로 발행된, "Vacuum Timing Algorithm for Biopsy Device" 이라는 명칭의 미국 특허 번호 제7,938,786호; 2012년 2월 1일자로 발행된, "Biopsy Sample Storage" 이라는 명칭의 미국 특허 번호 제8,118,755호; 및 2012년 6월 26일자로 발행된, "Tetherless Biopsy Device with Reusable Portion" 이라는 명칭의 미국 특허 번호 제8,206,316호에 개시되어 있다. 상기 인용된 미국 특허들 각각의 개시는 본원에 참조로서 통합된다.

예시적인 코어 바늘 생검 장치들은 1996년 10월 1일자로 발행된, "Needle Core Biopsy Instrument with Durable or Disposable Cannula Assembly" 이라는 명칭의 미국 특허 번호 제5,560,373호; 1998년 10월 6일자로 발행된, "Needle Core Biopsy Device" 이라는 명칭의 미국 특허 번호 제5,817,033호; 및 1996년 4월 30일자로 발행된, "Needle Core Biopsy Instrument" 이라는 명칭의 미국 특허 번호 제5,511,556호에 개시되어 있다. 상기 인용된 미국 특허들 각각의 개시는 본원에 참조로서 통합된다.

생검 샘플을 얻고 처리하기 위해 여러 시스템들 및 방법들이 만들어지고 사용되었지만, 본 발명자 이전의 누구도 첨부된 청구 범위에 설명된 본 발명을 만들거나 사용한 적이 없는 것으로 여겨진다.

명세서는 특히 본 발명을 지적하고 명백하게 주장하는 청구 범위로 결론을 내리지만, 본 발명은 동일한 참조 번호들이 동일한 요소들을 식별하는 첨부 도면과 관련하여 취해진 특정 예들의 다음 설명으로부터 더 잘 이해될 것으로 여겨진다. 도면들에서, 일부 구성 요소들 또는 구성 요소들의 일부들은 점선들로 표시된 바와 같이 가상 선으로 도시된다.
도 1은 예시적인 생검 장치의 사시도를 도시한다;
도 2는 도 1의 생검 장치의 바늘 어셈블리의 세부 사시도를 도시한다:
도 3은 도 2의 바늘 어셈블리의 측면 입면도를 도시한다;
도 4는 도 2의 바늘 어셈블리의 측 단면도를 도시하는 것으로, 상기 단면은 도 2의 라인 4-4를 따라 절취된다;
도 5는도 2의 바늘 어셈블리의 세부 측단면도를 도시하는 것으로, 상기 단면은 도 2의 선 4-4를 따라 절취된다.
도 6은 도 1의 생검 장치의 내부 구성 요소들의 사시도를 도시한다:
도 7은 도 1의 생검 장치의 구동 어셈블리의 사시도를 도시한다;
도 8은 도 7의 구동 어셈블리의 부분 분해 사시도를 도시한다;
도 9는 도 7의 구동 어셈블리의 커터 드라이브의 분해 사시도를 도시한다;
도 10은 도 7의 구동 어셈블리의 천공기 드라이브의 분해 사시도를 도시한다;
도 11a는 도 1의 라인 11-11을 따라 절취된 단면을 갖는, 도 1의 생검 장치 및 내부 위치에 있는 도 7의 구동 어셈블리의 측단면도를 도시한다;
도 11b는 도 7의 구동 어셈블리가 코킹 위치에 있는, 도 1의 생검 장치의 또 다른 단면도를 도시한다;
도 11c는 도 7의 구동 어셈블리가 준비 위치에 있는, 도 1의 생검 장치의 또 다른 단면도를 도시한다;
도 11d는 도 7의 구동 어셈블리가 부분 발사 위치에 있는, 도 1의 생검 장치의 또 다른 단면도를 도시한다;
도 11e는 도 7의 구동 어셈블리가 완전 발사 위치에 있는, 도 1의 생검 장치의 또 다른 단면도를 도시한다;
도 12a는 바늘 어셈블리가 의심스러운 병변 근처에 위치된, 도 2의 바늘 어셈블리의 측면 입면도를 도시한다;
도 12b는 바늘 어셈블리의 천공기가 의심스러운 병변으로 발사된, 도 2의 바늘 어셈블리의 또 다른 측면 입면도를 도시한다; 그리고
도 12c는 바늘 어셈블리의 커터가 의심스러운 병변으로 발사된, 도 2의 바늘 어셈블리의 또 다른 측면 입면도를 도시한다.
도면들은 어떤 식으로든 제한하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시예들은 도면들에 반드시 도시되지 않은 것을 포함하여 다양한 다른 방식들로 수행될 수 있는 것으로 고려된다. 명세서의 일부에 통합되고 이를 형성하는 첨부 도면들은 본 발명의 여러 측면들을 예시하고, 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명하는 역할을 한다. 그러나, 본 발명은 도시된 정확한 배열들로 국한되는 것이 아니라는 것이 이해된다.

본 발명의 특정 예들에 대한 다음 설명은 본 발명의 범위를 제한하는 데 사용되어서는 안된다. 본 발명의 다른 예들, 특징들, 측면들, 실시예들 및 이점들은 예시로서 본 발명을 수행하기 위해 고려되는 최상의 모드들 중 하나인 다음의 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다. 이해되는 바와 같이, 본 발명은 모두 본 발명에서 벗어나지 않고, 다른 상이하고 명백한 측면들이 가능하다. 따라서, 도면들과 설명들은 제한적인 것이 아니라 사실상 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

생검 장치들은 다양한 방식들로 조직 샘플들을 수집하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 조직 샘플들은 주어진 생검 절차 동안 수집된 모든 조직 샘플들이 단일 조직 샘플 바스켓에 보관되도록 단일 조직 바스켓에 수집된다. 일부 다른 경우에, 조직 샘플들은 각 수집된 조직 샘플에 대해 별도의 구획들이 있는 조직 샘플 홀더에 수집된다. 이러한 다중 구획 조직 샘플 홀더는 다른 조직 샘플들과 별도로 각 조직 샘플을 개별적으로 보관하는 트레이들 또는 스트립들을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 트레이들 또는 스트립들은 생검 절차가 끝날 때 조직 샘플 홀더에서 제거하거나 아니면 분리할 수 있다.

조직 샘플들이 저장되는 구조에 관계없이, 조직 샘플들은 예컨대 초음파 영상 유도, 정위(X-선) 유도, MRI 유도, 양전자 방출 유방 조영술("PEM" 유도), 유방 특정 감마 영상(“BSGI”) 유도 등과 같은 다양한 이미징 양식들의 유도에 따라 생검 장치들을 사용하여 수집될 수 있다. 각 절차에는 사용되는 이미징 유도의 형식에 기초하여 자체 방법론이 있다. 다음의 텍스트는 초음파 영상 유도 생검 절차들, 정위 유도 생검 절차들 및 MRI 유도 생검 절차들을 간략하게 설명한다.

초음파 영상 유도 유방 생검 절차에서, 작업자는 초음파 영상 디스플레이 화면을 보면서 환자의 유방에 초음파 트랜스듀서를 배치하고 트랜스듀서를 조작하여 환자의 유방에서 의심스러운 조직을 찾을 수 있다. 작업자가 의심스러운 조직을 찾으면, 작업자는 유방의 표적 부위를 마취시킬 수 있다. 유방이 마취되면, 작업자는 트랜스듀서로부터 오프셋된 유방 외부의 위치에 메스를 사용하여 초기 절개를 만들 수 있다. 그런 다음, 유도관 내에 동축으로 배치된 유방 생검 프로브의 바늘은 초기 절개를 통해 유방에 삽입된다. 작업자는 한 손으로 초음파 트랜스듀서를 계속 잡고 다른 손으로 생검 프로브를 조작한다. 디스플레이 화면에서 초음파 이미지를 보는 동안, 작업자는 바늘을 의심스러운 조직에 인접한 위치로 안내한다. 프로브의 바늘 내의 커터는 조직을 제거한 다음 유방 생검 장치의 수동 픽업 위치 또는 조직 샘플 챔버로 전달하는 데 사용된다. 그런 다음, 유방 생검 장치의 바늘이 제거되어, 유방 내에 유도관 캐뉼라를 배치해 둔다. 그런 다음, 유도관 캐뉼라는 생검 부위 마커를 생검 부위에 배치하기 위한 생검 마커 캐뉼라를 도입하는 데 사용될 수 있다. 일단 마커가 생검 부위에 배치되면, 생검 마커 캐뉼라와 유도관 캐뉼라는 둘 다 유방에서 제거되며 피부의 파괴를 닫기 위해 의학적으로 허용 가능한 방식을 사용하여 절개를 닫는다.

정위 영상 유도 유방 생검 절차에서, 환자는 먼저 유방 위치 파악 어셈블리를 포함하는 X- 선 장비에 대해 배치된다. 일부 절차들에서, 환자는 수술 테이블의 구멍을 통해 적어도 하나의 유방이 늘어진 상태로 수술 테이블에 얼굴을 아래로 향하게 눕는 엎드린 위치로 배향된다. 그런 다음, 유방은 압박 패들과 수술 테이블 아래에 위치된 위치 파악 어셈블리의 X-선 수용체 사이에서 압축된다. 유방 생검 장치는 압박 패들 앞에 그리고 유방과 x-선 공급원 사이에 있는 자동 가이드 장치 상에 위치된다. 환자의 위치와 유방의 위치 파악이 완료되면, 0도 각도 위치에서 x-선 수용체를 사용하여 스카우트 이미지가 획득된다(즉, x-선들은 x-선 수용체에 대해 수직인 축을 따라 방출된다). 스카우트 이미지가 환자가 원하는 위치에 위치했음을 나타내면, 정위 이미지 쌍의 획득하는 절차가 진행될 수 있다. 정위 이미지 쌍은 각 위치에서 적어도 하나의 x-선 영상을 획득된, x-선 수용체에 대해 다양한 상보적 각도 위치들(예를 들어, + 15º 및 -15º)에서 x-선 공급원을 배향시킴으로써 획득된다.

또한, 정위 이미지 유도 유방 생검 절차에서, 적절한 정위 이미지 쌍이 획득되면, 작업자는 정위 이미지 쌍을 검사하여 생검 샘플링이 요구되는 표적 부위를 식별할 수 있다. 표적 부위는 각 정위 이미지에 표시되고 데카르트 좌표계에서 표적 부위의 정확한 위치는 이미지 처리 모듈을 사용하여 계산된다. 그런 다음, 계산된 표적 부위의 위치는 자동 안내 장치에 전달된다. 자동 가이드 장치는 이 정보에 응답하여 유방 생검 프로브를 표적 부위와 정렬되는 위치에 위치시킨다. 그런 다음, 유방 생검 장치가 위치된 상태에서, 작업자는 환자의 유방에 생검 프로브의 바늘을 발사하여 바늘을 표적 부위에 위치시킬 수 있다. 프로브의 바늘 내의 커터는 조직을 제거한 다음 유방 생검 장치의 수동 픽업 위치 또는 조직 샘플 챔버로 전달하는 데 사용된다. 생검 조직이 제거된 후, 생검 마커 캐뉼라가 바늘에 삽입되고 생검 부위 마커를 생검 부위에 배치하는 데 사용된다. 일단 마커가 생검 부위에 배치되면, 바늘은 유방에서 제거되며 피부의 파괴를 닫기 위해 의학적으로 허용 가능한 방식을 사용하여 절개를 닫는다.

MRI 유도 유방 생검 절차에서, 환자가 테이블에 적절하게 배치되고 타겟팅 장치(예를 들어, 그리드 및 큐브 조합 또는 기둥, 포스트 및 크래들 지지 조합)가 배치되고 사용된 후, 표적 위치를 확인하기 위해 기준 MRI 이미지가 촬영된다. 그 후, 메스가 유방 피부를 절개하는 데 사용된다. 다음으로, 슬리브에 배치된 폐색 기구에 의해 형성된 어셈블리가 절개부를 통해 삽입되어 피부 아래의 유방 조직을 관통한다. 일부 수용 가능한 수술 기법들에서, 폐색 기구가 제거되고 이미징 로드(rod)가 폐색 기구 대신 슬리브에 삽입된다. 이미징 로드는 생검 절차에 사용되는 이미징 기술에 의해 감지할 수 있는 특징부를 포함하는 적절한 모양의 로드로 간단히 정의된다. 이미징 로드의 MRI 이미지는 슬리브/폐색 기구 어셈블리가 침투한 부위를 찾는 데 사용된다. 일부 다른 허용 가능한 수술 기술들에서, 폐색 기구는 유방 조직과 협력하여 MRI 이미지에서 시각적으로 관찰 가능한 아티팩트를 제공한다. 이러한 기술들 둘 다를 사용하여, 생검이 수행될 유방 내 위치가 확인된 후, 폐색 기구 또는 이미징 로드가 제거된다.

또한 MRI 유도 유방 생검 절차에서, 폐색 기구 또는 이미징 로드가 제거된 후, 슬리브에서 유방 생검 프로브의 바늘로 교체된다. 프로브의 바늘 내의 커터는 조직을 제거하는 데 사용되며, 그런 다음 유방 생검 장치의 수동 픽업 위치로 또는 유방 생검 장치 샘플 챔버로 운반하는 데 사용된다. 생검 조직이 제거된 후, 생검 마커 캐뉼라가 바늘에 삽입되고 생검 부위 마커를 생검 부위에 배치하는 데 사용된다. 그런 다음, 바늘이 슬리브로부터 제거된다. 선택적으로, 이미징 로드 또는 폐색 기구는 생검 부위의 재이미징을 위해 유방에 다시 삽입된다. 그런 다음, 이미징 로드 또는 폐색 기구 및 슬리브가 제거된다.

진공 보조 생검 장치와 코어 바늘 생검 장치 둘 다 상황에 따라 다른 것보다 다양한 이점들을 가질 수 있다. 예를 들어, 진공 지원 생검 장치의 한 가지 이점은 진공 지원이 단일 삽입을 사용하여 다수의 조직 샘플들을 제거할 수 있다는 점이다. 그러나, 코어 바늘 생검 장치는 이 특징이 없지만, 코어 바늘 생검 장치들의 사용은 여전히 바람직할 수 있다. 예를 들어, 코어 바늘 생검 장치들은 일반적으로 코어 바늘 생검 장치들에 비해 더 작은 바늘들을 가질 수 있으므로, 환자의 불안을 감소시키고 병변을 관통하는 바늘의 능력을 증가시킨다. 따라서, 일부 경우에, 진공 보조 생검 장치의 다중 샘플 제거의 특징을 코어 바늘 생검 장치에 통합하여 두 가지 스타일의 생검 장치에 존재하는 이점들을 달성하는 것이 바람직할 수 있다.

코어 바늘 생검 장치인 본원에 설명된 장치의 바람직한 특징은 장치가 코어 바늘 유형 장치를 사용하는 동안 단일 삽입으로 다수의 샘플들이 획득된다는 것이다. 현재, 진공 보조 생검 장치들만이 이 능력을 가지고 있는 것으로 여겨진다.

도 1은 유방 생검 절차에 사용하기 위한 예시적인 코어 바늘 생검 장치(10)를 도시한다. 본 예의 코어 바늘 생검 장치(10)는 바디(12) 및 바디(12)로부터 원위로 연장되는 바늘 어셈블리(20)를 포함한다. 바디(12)는 홀스터 하우징(14) 및 프로브 하우징(16)을 포함한다. 하기에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 홀스터 하우징(14) 및 프로브 하우징(16)은 절단 주기 및 조직 획득주기를 통해 바늘 어셈블리(20)를 구동하는 데 사용되는 생검 장치(10)의 다양한 구성 요소들을 둘러싼다. 예를 들어, 일부 예들에서, 홀스터 하우징(14)은 홀스터 하우징(14)이 재사용될 수 있도록 더 비싸거나 내구성 있는 부품들을 둘러쌀 수 있다. 마찬가지로, 프로브 하우징(16)은 프로브 하우징(16)(바늘 어셈블리(20)와 함께)이 일회용이 될 수 있도록 저렴하거나 내구성이 떨어지는 부품들을 둘러쌀 수 있다. 함께 결합될 때, 본 예의 홀스터 하우징(14) 및 프로브 하우징(16)은 바디(12)가 한 손을 사용하여 조작자에 의해 잡히도록 사이징 및 쉐이핑되도록 함께 결합되도록 구성된다. 본원에 사용된 "홀스터" 및 "프로브" 라는 용어들은 한 부품이 다른 부품을 수용한다는 것을 의미할 수 있지만, 이러한 제한을 하려는 것이 아님을 이해해야 한다. 예를 들어, 일부 예들에서, 홀스터 하우징(14)의 특정 구성 요소들은 프로브 하우징(16) 내에 수용될 수 있다.

생검 장치(10)는 바디(12)의 원위 단부에 배치된 조직 샘플 홀더(80)를 더 포함한다. 본 예의 조직 샘플 홀더(80)는 일반적으로 바늘 어셈블리(20)에 의해 절단된 조직 샘플들을 수용할 수 있는 중공 구획으로 구성된다. 도시되지는 않았지만, 일부 예들에서 조직 샘플 홀더(80)는 수집된 조직 샘플들 담고/담거나 절단된 조직 샘플들로부터 체액들을 빼낼 바스켓을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또 다른 예들에서, 이러한 바스켓은 조직 샘플들을 조직화된 구성으로 저장하기 위해 다른 구획들로 분리될 수 있다. 이러한 예들에서, 바스켓은 절단된 조직 샘플을 특정 구획에 두는데 데 도움이 되도록 움직일 수 있다. 대안으로, 일부 예들에서 조직 샘플 홀더(80)는 조직 샘플들을 조직 샘플 홀더(80)로 운반하는 것을 돕기 위해 진공 공급원과 연통된다는 것을 이해해야 한다. 물론, 조직 샘플 홀더(80)의 다양한 다른 대안적인 구성들이 본원의 교시를 고려하여 당업자에게 명백해질 것이다.

도 2 내지 5는 바늘 어셈블리(20)를 더 상세히 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 바늘 어셈블리(20)는 세장형 천공기(22) 및 세장형 커터(40)를 포함한다. 하기에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 천공기(22)는 일반적으로 조직을 천공하고 조직 샘플들을 수집하기 위해 커터(40)에 대해 움직일 수 있는 반면, 커터는 일반적으로 조직 샘플들을 절단하기 위해 천공기(22)에 대해 움직일 수 있다. 천공기(22)는 예리한 원위 팁(24) 및 원위 팁(24)에 인접하게 배치된 측면 개구(26)를 갖는 일반적으로 중공 원통형 캐뉼라(28)를 포함한다. 캐뉼라(28)는 천공기(22)의 길이를 통해 연장되는 루멘(lumen)(27)을 정의한다. 하기에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 원위 팁(24)은 일반적으로 환자의 조직을 관통하도록 구성된다. 또한 하기에 더 자세히 설명되는 바와 같이, 측면 개구(26)는 일반적으로 조직 샘플이 측면 개구(26) 내에 수집되고 조직 샘플이 커터(40)에 의해 절단된 후 루멘(27)을 통해 근위로 운반될 수 있도록 내부에 조직을 수용하도록 구성된다.

커터(40)는 내부 루멘(48), 원위 단부(44) 및 원위 단부(44)에 근접한 스웨이징된 부분(50)을 정의하는 세장형 캐뉼라(42)를 포함한다. 원위 단부(44)는 조직 절단을 돕기 위해 일반적으로 날카롭게 깎인 테이퍼형 에지(46)를 포함한다. 테이퍼형 에지(46)는 캐뉼라(42)의 길이방향 축에 대해 소정 각도로 배향된다. 본 예에서, 테이퍼형 에지(46)는 선단 에지가 캐뉼라(42)의 상단에 위치되도록 배향되는 반면, 후단 에지는 캐뉼라(42)의 하단에서 배향된다. 도 3 및 4에서 가장 잘 보이는 것처럼, 이는 천공기(22)의 측면 개구(26)와 일직선인 테이퍼형 에지(46)의 선단 에지에 대응한다. 일부 예들에서, 테이퍼형 에지(46)의 선단 에지의 이 포지셔닝은 조직의 절단에 도움이 될 수 있다.

스웨이징된 부분(50)은 일반적으로 원위 단부(44)의 바로 근위에서 캐뉼라(42)의 직경의 테이퍼링 또는 단면 수축(necking down)에 의해 정의된다. 도 5에 가장 잘 보이는 바와 같이, 스웨이징된 부분(50)은 캐뉼라((42)가 원위로 연장됨에 따라 캐뉼라(42)의 직경의 연속적인 변화에 의해 형성된다. 보이는 바와 같이, 스웨이징된 부분(50)에 대해 근위로 배향된 캐뉼라(42)의 영역은 일반적으로 천공기(22)의 캐뉼라(28)의 외경보다 더 큰 내경을 정의한다. 캐뉼라(42)의 내경과 캐뉼라(28)의 외경의 차이는 캐뉼라(42)와 캐뉼라(28) 사이에 갭(52)을 형성한다. 이 갭(52)은 캐뉼라(42)의 전체 길이에 따라 스웨이징된 부분(50)으로부터 근위로 연장한다.

하기에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 갭(52)은 일반적으로 천공기(22)를 통해 조직 샘플들의 이송을 돕기 위해 캐뉼라(42)를 통해 대기의 전달을 제공하도록 구성된다. 따라서, 갭(52)의 특정 크기는 수집된 조직 샘플들의 크기, 조직 샘플들을 운반하는 데 사용되는 진공 압력, 운반 속도 및/또는 등과 같은 다양한 요인들에 따라 달라질 수 있음을 이해해야 한다. 따라서 확장에 의해, 캐뉼라(42)의 내경과 캐뉼라(28)의 외경 사이의 차이는 유사한 요인들에 의해 마찬가지로 변할 수 있음을 이해해야 한다.

도 5에 보이는 바와 같이, 스웨이징된 부분(50)은 캐뉼라(42)의 직경 감소에 의해 갭(52)을 실질적으로 제거한다. 특히, 스웨이징된 부분(50)의 시작 부분에서, 캐뉼라(42)의 직경은 캐뉼라(28)의 외경에 갭(52)을 형성하기 위해 원하는 직경의 양을 더한 것과 동일하다. 캐뉼라(42)가 스웨이징된 부분(50)을 통해 원위로 계속 확장됨에 따라, 캐뉼라(42)의 직경은 지속적으로 감소한다. 본 예에서, 스웨이징된 부분(50)은 천공기(22)의 캐뉼라(28)의 외경과 거의 동일한 직경으로 단면 수축되는 캐뉼라(42)의 내경을 포함한다. 따라서, 스웨이징된 부분 (50)의 원위 단부에서, 갭(52)은 캐뉼라(42)의 내경과 캐뉼라(28)의 외경 사이의 직접적인 접촉을 통해 실질적으로 제거된다. 캐뉼라(42)의 원위 단부(44)에서 캐뉼라(42)와 캐뉼라(28) 사이의 특정 끼워맞춤(fit)은 다양한 요인들을 고려하여 변화될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 일부 예들에서, 상기 끼워맞춤은 캐뉼라(42)가 캐뉼라(28)에 대해 병진 이동하도록 허용하면서 원위 단부(44)에 대해 실질적으로 갭(52)을 밀봉하기에 충분히 단단하게 고정될 수 있다. 일부 예들에서, 이 끼워맞춤은 갭(52)을 통해 환자에게 대기의 누출을 방지하기 위해 바람직할 수 있다. 물론, 본원의 교시를 고려하여 당업자에게 명백한 바와 같이 다양한 대안적 끼워맞춤들이 사용될 수 있다.

이 출원의 뒷부분에서, 바늘 어셈블리(20)를 코어 바늘 생검 장치(10) 내에서 앞뒤로 이동시키는 특정 수단들 및 방법들이 설명된다. 이 시점에서, 출원인들은 바늘 어셈블리(20)를 앞뒤로 이동시키는 특정 방법들 및 수단들을 포함했지만, 이에 구속될 의도없이 바늘 어셈블리(20)를 앞뒤로 이동시키는 많은 대안적인 방법들이 있으며 이러한 대안적인 방법들은 생검 장치들을 설계하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 알려져 있어야 한다고 여겨지는 것을 지적하고자 한다.

도 6 및 7은 생검 장치(10)의 동작을 제어하기 위해 바디(12) 내에 포함될 수 있는 다양한 구성 요소들을 도시한다. 보이는 바와 같이, 바디(12)의 내부는 하나 이상의 배터리들(210), 진공 펌프(220), 모터들(230, 240) 및 트라이브 어셈블리(100)를 포함한다. 본 예에서, 배터리들(210), 진공 펌프(220) 및 모터들(230, 240)은 일반적으로 홀스터 하우징(14) 내에 배치된다. 한편, 구동 어셈블리(100)는 프로브 하우징(16) 내에 배치된다. 따라서, 배터리들(210), 진공 펌프(220) 및 모터들(230, 240)은 일반적으로 재사용 가능하도록 구성되는 반면, 구동 어셈블리(100)는 일반적으로 일회용으로 구성된다는 것을 이해해야 한다. 추가로, 이러한 모든 구성 요소들이 바디(12) 내에 배치되면, 생검 장치(10)는 자급식 테더리스 생검 장치로 구성되며, 다른 예들에서는 다양한 구성 요소들이 바디(12)에 대해 원격으로 배치될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 일부 예들에서, 배터리들(210)은 테더링된 전원 공급 장치에 유리하게 생략될 수 있다. 마찬가지로, 진공 펌프(220)도 외부 진공 공급원에 유리하게 생략될 수 있다. 모터들(230, 240)은 마찬가지로 회전 구동 케이블에 의해 바디(12)와 통신하는 원격 전원에 유리하게 생략될 수 있다. 물론, 다양한 대안적 구성이 본원의 교시를 고려하여 당업자에게 명백해질 것이다.

도 7 및 8은 모터들(230, 240)을 하기에 더 상세하게 도시한다. 이해되는 바와 같이, 모터들(230, 240)은 일반적으로 구동 어셈블리(100)의 적어도 일부를 콕(cock)으로 이동시키거나 아니면 발사를 위해 커터(40) 및 천공기(22)를 준비하도록 구성된다. 보이는 바와 같이, 모터들(230,240)은 커터 모터(230) 및 천공기 모터(240)를 포함한다. 커터 모터(230)는 일반적으로 구동 어셈블리(100)의 일부를 병진 이동시켜 커터(40)를 병진 이동시키도록 구성된다. 특히, 커터 모터(230)는 결합 기어(234)와 맞물리도록 구성된 베벨 기어(232)에 결합된다. 결합 기어(234)는 베벨 기어 부분(236)와 스퍼 기어 부분(238) 둘 다를 포함한다. 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 베벨 기어(234)는 결합 기어(234)를 회전시키기 위해 커터 모터(230)에 의해 구동되도록 구성된다. 그런 다음, 결합 기어(234)는 커터(40)를 발사 위치에서 코킹 위치로 병진 이동시키기 위해 랙(rack) 또는 유사한 특징부를 구동하기 위해 구동 어셈블리(100)의 적어도 일부와 맞물리도록 구성된다.

천공기 모터(240)는 일반적으로 구동 어셈블리의 일부를 병진 이동시켜 천공기(22)를 병진 이동시키도록 구성된다. 특히, 천공기 모터(240)는 결합 기어(244)와 맞물리도록 구성된 베벨 기어(242)에 결합된다. 결합 기어(244)는 베벨 기어 부분(246)와 스퍼 기어 부분(248) 둘 다를 포함한다. 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 베벨 기어(244)는 결합 기어(244)를 회전시키기 위해 천공기 모터(240)에 의해 구동되도록 구성된다. 그런 다음, 결합 기어(244)는 천공기(22)를 발사 위치에서 코킹 위치로 병진 이동시키기 위해 랙 또는 유사한 특징부를 구동하기 위해 구동 어셈블리(100)의 적어도 일부와 맞물리도록 구성된다.

구동 어셈블리(100)는 커터 드라이브(110) 및 천공기 드라이브(150)를 포함한다. 도 9에 가장 잘 보이는 바와 같이, 커터 드라이브(110)는 매니퓰레이터(112), 커터 드라이버(130) 및 코일 스프링(148)을 포함한다. 하기에 더 자세하게 설명되는 바와 같이, 매니퓰레이터(112)는 일반적으로 커터 드라이버(130)를 코킹 위치로 조작하도록 구성되는 반면, 코일 스프링(148)은 일반적으로 커터 드라이버(130)를 통해 원위로 커터(40)를 발사하도록 구성된다. 매니퓰레이터(112)는 중공 내부(114)를 정의하고 상부 채널(116), 하부 채널(118) 및 랙(120)을 포함한다. 중공 내부(114)는 커터(40)와 커터 드라이버(130)의 결합을 수용하도록 구성된다.

상부 및 하부 채널들(116, 118)은 커터 드라이버(130)의 적어도 일부가 매니퓰레이터(112)에 의해 정의된 외경의 외부로 연장되도록 구성된다. 본 예에서, 하부 채널(118)만이 이 방식으로 사용된다. 그러나, 상부 채널(116)의 존재는 매니퓰레이터(112)가 다른 위치들에서 사용될 수 있도록 일반적으로 매니퓰레이터(112)가 대칭이 되게 한다. 예를 들어, 일부 예들에서, 매니퓰레이터(112)는 페이지 밖으로 향하는 것과는 달리, 랙(120)이 도 9의 페이지를 향하도록 위치될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 이 구성은 매니퓰레이터(112)가 천공기 드라이버(150)의 대응하는 구성 요소와 상호 교환적으로 사용될 수 있도록 허용할 수 있다.

랙(120)은 결합 기어(234)의 스퍼 기어 부분(238)과 맞물리도록 구성된다. 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 이 구성은 커터 모터(230)가 회전되게 하고 매니퓰레이터(112)의 선형 병진 이동을 구동하게 한다. 일부 상황들에서, 매니퓰레이터(112)의 이러한 선형 병진 이동은 코일 스프링(148)이 커터(40)를 발사하도록 로드되는 코킹 위치로 커터(40)와 함께 커터 드라이버(130)를 조작하는 데 사용될 수 있다.

커터 드라이버(130)는 커터 보어(134)를 정의하는 원통형 바디(132) 및 원통형 바디(132)로부터 하향으로 연장되는 캐치 포스트(catch post)(136)를 포함한다. 원통형 바디(132)는 일반적으로 코일 스프링(148)의 직경과 일치하도록 사이징된다. 원통형 바디(132)와 코일 스프링(148)의 크기 사이의 이러한 관계는 코일 스프링(148)이 에너지를 원통형 바디(132)로 전달하여 커터(40)의 발사를 구동하도록 한다.

커터 보어(134)는 내부에 커터(40)를 수용하도록 사이징된다. 커터 드라이브(110)가 완전히 조립되면, 커터 보어(134)는 커터(40)와 동축이 된다. 추가로, 원통형 바디(132)는 일반적으로 커터(40)에 단단하게 고정된다. 일부 예들에서, 커터 보어(134)는 원통형 바디(132)를 커터(40)에 고정하기 위해 커터(40)의 캐뉼라(42)와 억지 끼워맞춤이 되도록 사이징된다. 다른 예들에서, 커터 보어(134)의 직경은 커터(40)의 캐뉼라(42)의 외경에 비해 약간 크다. 이러한 예들에서, 원통형 바디(132)는 접착 결합 등에 의해 커터(40)에 고정될 수 있다. 또 다른 예들에서, 원통형 바디(132)는 캐뉼라(42)의 표면에 직접 오버 몰딩되어 원통형 바디(132)를 커터(40)에 고정할 수 있다. 물론, 원통형 바디(132)를 커터(40)에 결합하는 다른 적절한 방법들이 본원의 교시들을 고려하여 당업자들에게 명백해지는 것과 같이 사용될 수 있다.

캐치 포스트(136)는 원통형 바디(132)로부터 하향으로 연장된다. 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 캐치 포스트(136)는 일반적으로 원통형 바디(132)가 스프링(148)의 탄성 편향에 대해 유지되도록 구성된다. 캐치 포스트(136)는 캐치 포스트(136)가 매니퓰레이터(112)의 하부 채널(118)로부터 돌출하기에 충분한 길이만큼 원통형 바디(132)로부터 멀리 연장된다. 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 이러한 연장은 프로브 하우징(16)의 적어도 일부가 캐치 포스트(136)와 맞물리게 하여 코일 스프링(148)의 탄성 편향에 대항하여 코킹 위치에서 원통형 바디(132)를 유지하게 한다.

도 10에 가장 잘 보이는 바와 같이, 천공기 드라이브(150)는 매니퓰레이터(152), 천공기 드라이버(180) 및 코일 스프링(198)을 포함한다. 하기에 더 자세하게 설명되는 바와 같이, 매니퓰레이터(152)는 일반적으로 천공기 드라이버(180)를 코킹 위치로 조작하도록 구성되는 반면, 코일 스프링(198)은 일반적으로 천공기 드라이버(180)를 통해 원위로 천공기(22)를 발사하도록 구성된다. 매니퓰레이터(152)는 중공 내부(154)를 정의하고 상부 채널(156), 하부 채널(158) 및 랙(160)을 포함한다. 중공 내부(154)는 천공기(22)와 커터 드라이버(180)의 결합을 수용하도록 구성된다.

상부 및 하부 채널들(156, 158)은 천공기 드라이버(180)의 적어도 일부가 매니퓰레이터(152)에 의해 정의된 외경의 외부로 연장되도록 구성된다. 본 예에서, 하부 채널(158)만이 이 방식으로 사용된다 그러나, 상부 채널(156)의 존재는 매니퓰레이터(152)가 다른 위치들에서 사용될 수 있도록 일반적으로 매니퓰레이터(152)가 대칭이 되게 한다. 예를 들어, 일부 예들에서, 매니퓰레이터(152)는 페이지 내로 향하는 것과는 달리, 랙(160)이 도 10의 페이지 밖으로 향하도록 위치될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 이 구성은 매니퓰레이터(152)가 상기에 설명된 매니퓰레이터(112)와 상호 교환적으로 사용되는 되도록 할 수 있다.

랙(160)은 결합 기어(244)의 스퍼 기어 부분(248)과 맞물리도록 구성된다. 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 이 구성은 천공기 모터(240)가 회전되게 하고 매니퓰레이터(152)의 선형 병진 이동을 구동하게 한다. 일부 상황들에서, 매니퓰레이터(152)의 이러한 선형 병진 이동은 코일 스프링(198)이 천공기(22)를 발사하도록 로드되는 코킹 위치로 천공기(22)와 함께 천공기 드라이버(180)를 조작하는 데 사용될 수 있다.

천공기 드라이버(180)는 천공기 보어(184)를 정의하는 원통형 바디(182) 및 원통형 바디(182)로부터 하향으로 연장되는 캐치 포스트(186)를 포함한다. 원통형 바디(182)는 일반적으로 코일 스프링(198)의 직경과 일치하도록 사이징된다. 원통형 바디(182)와 코일 스프링(198)의 크기 사이의 이러한 관계는 코일 스프링(198)이 에너지를 원통형 바디(182)로 전달하여 천공기(22)의 발사를 구동하도록 한다.

천공기 보어(184)는 내부에 천공기(22)를 수용하도록 사이징된다. 천공기 드라이브(150)가 완전히 조립되면, 천공기 보어(184)는 천공기(22)와 동축이 된다. 추가로, 원통형 바디(182)는 일반적으로 천공기(22)에 단단하게 고정된다. 일부 예들에서, 천공기 보어(184)는 원통형 바디(182)를 천공기(22)에 고정하기 위해 천공기(22)의 캐뉼라(28)와 억지 끼워맞춤이 되도록 사이징된다. 다른 예들에서, 천공기 보어(184)의 직경은 천공기(22)의 캐뉼라(28)의 외경에 비해 약간 크다. 이러한 예들에서, 원통형 바디(182)는 접착 결합 등에 의해 천공기(22)에 고정될 수 있다. 또 다른 예들에서, 원통형 바디(182)는 캐뉼라(28)의 표면에 직접 오버 몰딩되어 원통형 바디(182)를 천공기(22)에 고정할 수 있다. 물론, 원통형 바디(182)를 천공기(22)에 결합하는 다른 적절한 방법들이 본원의 교시들을 고려하여 당업자들에게 명백해지는 것과 같이 사용될 수 있다.

캐치 포스트(186)는 원통형 바디(182)로부터 하향으로 연장된다. 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 캐치 포스트(186)는 일반적으로 원통형 바디(182)가 스프링(198)의 탄성 편향에 대해 유지되도록 구성된다. 캐치 포스트(186)는 캐치 포스트(186)가 매니퓰레이터(152)의 하부 채널(158)로부터 돌출하기에 충분한 길이만큼 원통형 바디(182)로부터 멀리 연장된다. 하기에 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 이러한 연장은 프로브 하우징(16)의 적어도 일부가 캐치 포스트(186)와 맞물리게 하여 코일 스프링(198)의 탄성 편향에 대항하여 코킹 위치에서 원통형 바디(182)를 유지하게 한다.

도 11a 내지 12c는 바늘 어셈블리(20)의 단일 삽입을 사용하여, 환자로부터 하나 이상의 조직 샘플들을 수집하기 위한 생검 장치(10)의 예시적인 사용을 도시한다. 특히, 도 11a 내지 11e는 생검 장치(10)의 내부 동작을 상세히 도시한다. 도 11a에서 가장 잘 보이는 바와 같이, 생검 장치(10)는 처음에 발사 또는 초기 위치에 있다. 이 위치에서, 천공기(22)와 커터(40) 둘 다는 발사 후 천공기(22)와 커터(40)의 위치에 해당하는 가장 원위 위치에 위치된다. 천공기(22)와 커터(40) 둘 다 발사 또는 초기 위치에 있을 경우, 매니퓰레이터들(112, 152), 천공기 드라이버(180) 및 커터 드라이버(130)는 모두 가장 원위 위치에 있다. 코일 스프링들(148, 198)도 압축되지 않은 위치에 있다.

바늘 어셈블리(20)를 환자에게 삽입하기 위한 준비 시, 바늘 어셈블리(20)를 의심스러운 병변으로 발사할 수 있도록 먼저 바늘 어셈블리(20)를 코킹하는 것이 바람직할 수 있다. 바늘 어셈블리(20)를 코킹하기 위해, 커터 모터(230)와 천공기 모터(240) 둘 다 활성화된다. 이로 인해 베벨 기어들(232, 242)이 회전하게 된다. 그런 다음, 베벨 기어들(232, 242)의 회전은 결합 기어들(234, 244)의 회전을 발생시킨다. 각 결합 기어(234, 244)의 스퍼 기어 부분(238, 248)과 각각의 랙(120, 160) 사이의 체결은 각 매니퓰레이터 (112, 152)를 병진 이동하게 한다. 따라서, 매니퓰레이터들(112, 152)은 도 11a에 도시된 위치로부터 도 11b에 도시된 위치로 모터들(230, 240)에 의해 근위로 병진 이동된다.

매니퓰레이터들(112, 152)이 근위로 병진 이동됨에 따라, 커터 드라이버(130)와 천공기 드라이버(150)는 마찬가지로 각각의 캐치 포스트(136, 186)와 각 하부 채널(118, 158))의 원위 단부 사이의 접촉에 의해 근위로 병진 이동된다. 커터 드라이버(130) 및 천공기 드라이버(150)의 근위 병진 이동은 각 코일 스프링(148, 198)이 병진 이동에 비례하여 압축되게 한다. 도시되어 있지는 않지만, 본 예에서 프로브 하우징(16)의 내부는 각 코일 스프링(148, 198)의 압축을 허용하기 위해 각 코일 스프링(148, 198)의 근위 단부에 기계적 접지를 제공하는 정지 또는 기타 기하학적 특징부를 포함할 수 있음을 이해해야 한다.

일단 구동 어셈블리(100)가 도 11b에 도시 된 바와 같이 위치되며, 프로브 하우징(16)의 일부는 커터 드라이버(130) 및 천공기 드라이버(180)에 고정된다. 특히, 본 예에서, 프로브 하우징(16)은 탄력적으로 편향된 래치들(17, 18)을 갖는 것으로 도시된다. 예를 들어, 원위 래치(17)는 커터 드라이버(130)를 코킹 위치에 선택적으로 고정하기 위해 커터 드라이버(130)의 캐치 포스트(136)에 선택적으로 결합하도록 구성된다. 마찬가지로, 근위 래치(18)는 천공기 드라이버(180)를 코킹 위치에 선택적으로 고정하기 위해 천공기 드라이버(180)의 캐치 포스트(186)에 선택적으로 결합하도록 구성된다. 본 예의 각 래치(17, 18)는 프로브 하우징(16)과 일체형이며 탄성 암으로부터 돌출된 이(tooth)를 포함한다. 따라서, 각 래치(17, 18)는 일반적으로 각각 커터 드라이버(130) 및 천공기 드라이버(180)로 구부려지고 이와 맞물리지 않도록 움직일 수 있다.

본 예의 프로브 하우징(16)은 래치들(17, 18)을 포함하지만, 다른 예들에서는 동일한 기능이 다양한 방식들로 달성될 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 일부 예들에서, 래치들(17, 18)은 솔레노이드 또는 기타 전기 기계 장치로 교체되어 커터 드라이버(130)와 천공기 드라이버(180)를 코킹 위치에 선택적으로 고정할 수 있다. 다른 예들에서, 래치들(17, 18)은 프로브 바디(16)와 통합되거나 별도의 구성 요소로 구성되는 다른 대안적인 구성들의 형태일 수 있다. 이러한 모든 대안적인 예들에서, 래치들(17, 18) 또는 임의의 다른 액추에이터는 미리 결정된 순서로 커터(40) 및 천공기(22)의 발사를 촉진하기 위해 서로 연결될 수 있음을 이해해야 한다. 물론, 다른 대안적 구성들이 본원의 교시를 고려하여 당업자에게 명백해질 것이다.

일단 구동 어셈블리(100)가 도 11b에 도시된 바와 같이 코킹되면, 위치 에너지는 코일 스프링들(148, 198)에 저장되어 커터(40)와 천공기(22) 둘 다 코일 스프링들(148, 198)에 저장된 위치 에너지의 방출 시 원위로 발사될 준비가 되어 있도록 한다. 이 위치 에너지를 방출하기 위해, 래치들(17, 18)은 커터 드라이버(130)와 천공기 드라이버(180)를 분리하도록 작동될 수 있다. 그러나, 커터 드라이버(130)와 천공기 드라이버(180)를 분리하기 전에 매니퓰레이터들(112, 152)을 전진시키는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 도 11b에 도시된 위치에서, 매니퓰레이터들(112, 152)은 커터 드라이버(130)와 천공기 드라이버(180)를 근위로 구동한 후 근위에 위치된다. 일부 사용 시, 매니퓰레이터들(112, 152)이 커터(40) 및 천공기(22)의 발사를 방해할 가능성을 피하기 위해 발사 전에 원위로 매니퓰레이터들(112, 152)을 전진시키는 것이 바람직할 수 있다. 매니퓰레이터들(112, 152)을 원위로 전진시키기 위해, 커터 모터(230) 및 천공기 모터(240)의 회전은 매니퓰레이터들(112, 152)이 도 11c에 도시된 바와 같이 위치될 때까지 반전된다.

일단 매니퓰레이터들(112, 152)이 도 11c에 도시된 바와 같이 위치되면, 구동 어셈블리(100)는 발사를 위해 준비된다. 현재 사용 시, 의심스러운 병변을 관통하기 위해 천공기(22)가 먼저 발사된다. 천공기(22)는 도 11d에 도시된 바와 같이 근위 래치(18)를 작동시켜 발사된다. 근위 래치(18)의 작동은 천공기 드라이버(180)의 캐치 포스트(186)와 근위 래치(18)의 체결을 해제한다. 캐치 포스트(186)가 해제된 상태에서, 천공기 드라이버(180)는 코일 스프링(198)에 의해 공급되는 에너지를 사용하여 원위로 자유롭게 병진 이동한다. 천공기 드라이버(180)가 천공기(22)에 단단히 고정되어 있기 때문에, 천공기(22)도 마찬가지로 원위로 병진 이동된다.

도 11d에 도시된 액추에이터로부터 발생하는 천공기(22)의 발사는 도 12a 및 12b를 비교함으로써 알 수 있다. 보이는 바와 같이, 천공기(22)는 처음에 도 12a에 도시된 바와 같이 의심스러운 병변(SL)에 근접하게 위치된다. 천공기(22)가 상기에 설명된 바와 같이 발사되면, 천공기(22)는 도 12b에 도시된 바와 같이 의심스러운 병변(SL)으로 원위로 전진한다. 천공기(22)의 이러한 움직임은 의심스러운 병변(SL)의 변위를 최소화하여, 의심스러운 병변(SL)의 이동을 방지하고 모든 수집된 조직 샘플들의 품질을 향상시킬 수 있음을 이해해야 한다.

천공기(22)가 의심스러운 병변(SL)에 발사된 후, 천공기(22)에 대해 커터(40)를 전진시켜 조직 샘플을 획득하는 것이 바람직할 수 있다. 특히, 천공기(22)가 의심스러운 병변(SL)으로 발사되면, 조직은 천공기(22)의 측면 개구(26)로 탈출할 수 있다. 일부 사용 시, 측면 개구(26)로의 조직의 탈출은 조직 내의 내부 장력을 통해 발생할 수 있다. 다른 사용 시, 진공은 천공기(22)의 루멘(27)에 적용되어 조직이 측면 개구(26)로 탈출하는 것을 돕는 힘을 제공할 수 있다.

조직이 천공기(22)의 측면 개구(26)로 탈출되면, 커터(40)를 사용하여 조직 샘플이 절단될 수 있다. 특히, 커터(40)는 도 11e에 도시된 바와 같이 먼저 원위 래치(17)를 작동시킴으로써 발사될 수 있다. 원위 래치(17)의 작동은 커터 드라이버(130)의 캐치 포스트(136)를 체결 해제한다. 캐치 포스트(136)의 체결 해제는 커터 드라이버(130)가 원위로 자유롭게 병진 이동하게 한다. 따라서, 캐치 포스트(136)의 체결 해제 시, 커터 드라이버(130)는 코일 스프링(148)에 의해 제공되는 에너지에 의해 원위로 발사될 것이다. 커터 드라이버(130)가 커터(40)에 단단히 고정되어 있기 때문에, 커터(40)는 마찬가지로 도 11e 및 12c에 도시된 위치로 원위로 발사될 것이다.

도 11e에 도시된 액추에이터로부터 발생하는 커터(40)의 발사는 도 12b 및 12c를 비교함으로써 알 수 있다. 보이는 바와 같이, 커터(40)는 처음에 도 12b에 도시된 바와 같이, 발사 바로 전에 의심스러운 병변(SL)에 근접하게 위치된다. 일단 커터(40)가 발사되면, 원위 단부(44)는 도 12c에 도시된 바와 같이 천공기(22)의 측면 개 (26)를 지나 원위로 병진 이동된다. 원위 단부(44)가 측면 개구(26)을 통과함에 따라, 조직 샘플이 절단된다.

다음으로 절단된 조직 샘플을 천공기(22)의 루멘(27)을 통해 조직 샘플 홀더(80)로 운반하는 것이 바람직할 수 있다. 절단된 조직 샘플을 운반하기 위해, 천공기(22)의 루멘 (27)에 진공을 적용된다. 이러한 진공은 조직 샘플 홀더(80)를 통해 공급되어 절단된 조직 샘플을 조직 샘플 홀더(80)로 밀어 넣을 수 있다. 진공이 적용됨에 따라, 근위력(proximal force)이 절단된 조직 샘플의 근위 단부에 형성될 것이다. 근위력이 충분히 크면, 절단된 조직 샘플이 천공기(22)의 루멘(27)을 통해 근위로 이동하기 시작할 것이다. 그러나, 절단된 조직 샘플의 움직임은 절단된 조직 샘플의 원위 단부에 음압이 형성되게 할 수 있다. 따라서, 절단된 조직 샘플의 원위 단부에 대기압 또는 배압을 공급하는 것도 바람직할 수 있다. 이러한 대기압 또는 배압은 본 예에서 커터(40)에 의해 정의된 갭(52)에 의해 공급된다. 본 예에서, 대기는 커터(40)의 근위 단부에 의해 루멘(48)을 통해 지속적으로 공급된다. 그러나, 다른 예들에서 밸브 또는 다른 유체 제어 메커니즘들이 대기 공급을 조절하는 데 사용될 수 있음을 이해해야 한다.

커터(40)에 대기가 지속적으로 공급되지만, 대기는 커터(40)에 의해 천공기(22)에만 선택적으로 공급됨을 이해해야 한다. 예를 들어, 조직 샘플이 절단된 후, 커터(40)의 갭(52)은 갭(52)이 측면 개구(26)와 유체 연통되도록 위치된다. 따라서, 대기는 커터(40)에서 천공기(22)로 자유롭게 흐를 수 있다. 그러나, 커터(40)의 원위 단부(44)가 측면 개구(26)에 대해 근위에 위치될 때, 측면 개구(26)는 갭(52)과 유체 연통되지 않고 측면 개구(26) 로의 대기의 흐름이 방지된다.

절단된 조직 샘플이 조직 샘플 홀더(80)로 운반되면, 하나 이상의 추가 조직 샘플들을 수집하는 것이 바람직할 수 있다. 추가 조직 샘플들을 수집하기 위해, 커터(40)와 천공기(22)는 둘 다 모터들(230, 240)을 사용하여 인입된다. 이러한 인입(retraction)은 커터(40)와 천공기(22) 둘 다를 코킹하여 원하는 수의 조직 샘플이 수집되거나 조직 샘플 홀더(80)가 채워질 때까지 상기에 설명된 동일한 조직 샘플 수집 프로세스가 반복될 수 있도록 한다.

예시적인 조합들

다음의 예들은 본원의 교시들이 조합되거나 적용될 수 있는 다양한 불완전 방식들에 관한 것이다. 다음의 예들은 본 출원 또는 본 출원의 후속 출원들에서 언제든지 제시될 수 있는 모든 청구 범위를 제한하기 위한 것이 아님을 이해해야 한다. 권리 포기하려는 것도 아니다. 다음 예들은 단지 설명 목적으로만 제공된다. 본원의 다양한 교시들이 다양한 다른 방식들로 배열되고 적용될 수 있다는 것이 고려된다. 또한, 일부 변형들은 하기의 예들에서 언급되는 특정 특징들을 생략할 수 있다는 것도 고려된다. 따라서, 하기에 언급된 측면들이나 특징들 중 어느 것도 나중에 발명자들 또는 발명자들에게 관심이 있는 후임자에 의해 달리 명시적으로 명시되지 않는 한 중요한 것으로 간주되어서는 안된다. 본 출원 또는 하기에 언급된 것 이외의 추가 기능들을 포함하는 본 출원과 관련된 후속 출원에 모든 클레임들이 제시되는 경우, 이러한 추가 특징들은 특허 가능성과 관련된 어떤 이유로든 추가된 것으로 간주되지 않는다.

예 1

코어 바늘 생검 장치는, 중공 커터 내에 배치된 중공 천공기를 갖는 바늘 어셈블리로서, 커터는 원위 팁 및 원위 팁에 근접한 스웨이징된 부분을 갖는, 상기 바늘 어셈블리; 및 천공기와 커터를 선택적으로 코킹 및 발사하도록 구성된 구동 어셈블리를 포함한다.

예 2

예 1의 코어 바늘 생검 장치에 있어서, 스웨이징된 부분은 커터의 원위 팁의 근위에서 천공기와 커터 사이에 갭을 형성하도록 테이퍼된다.

예 3

예 2의 코어 바늘 생검 장치에 있어서, 천공기는 예리한 팁 및 예리한 팁에 근접한 측면 개구를 가지며, 커터의 스웨이징된 부분에 의해 정의된 갭이 원위 팁이 측면 개구에 대해 근위로 배치될 때 대기를 천공기의 측면 개구로 공급하도록 구성된다.

예 4

예 1 내지 3 중 어느 하나 이상의 코어 바늘 생검 장치에 있어서, 커터의 원위 팁은 조직을 절단하도록 구성된 테이퍼형 에지를 형성한다.

예 5

예 4의 코어 바늘 생검 장치에 있어서, 커터의 테이퍼형 에지는 커터에 의해 정의된 길이방향 축에 대해 비스듬한 각도로 배향된다.

예 6

예 1 내지 5 중 어느 하나 이상의 코어 바늘 생검 장치에 있어서, 천공기는 조직 샘플들을 천공기에 의해 정의된 루멘을 통해 코어 바늘 생검 장치와 연관된 조직 샘플 홀더로 운반하도록 구성된다.

예 7

예 1 내지 6 중 어느 하나 이상의 코어 바늘 생검 장치에 있어서, 구동 어셈블리는 커터 드라이브 및 천공기 드라이브를 포함하며, 커터 드라이브는 커터를 코킹 및 발사하도록 구성되고, 천공기 드라이브는 천공기를 코킹 및 발사하도록 구성된다.

예 8

예 7의 코어 바늘 생검 장치에 있어서, 커터 드라이브 및 천공기 드라이브는 각각 커터 및 천공기를 코킹 및 발사하도록 서로 독립적으로 동작 가능하다.

예 9

예 7의 코어 바늘 생검 장치에 있어서, 커터 드라이브 및 천공기 드라이브 각각은 매니퓰레이터, 드라이버 및 스프링을 각각 포함하며, 매니퓰레이터는 드라이버를 코킹 위치로 이동시키기 위해 스프링의 고정 부분에 대해 이동 가능하다.

예 10

예 9의 코어 바늘 생검 장치에 있어서, 각 매니퓰레이터는 랙을 포함하며, 랙은 각 매니퓰레이터를 근위로 및 원위로 병진 이동시키기 위해 모터에 의해 구동되도록 구성된다.

예 11

생검 장치에 사용하기 위한 바늘 어셈블리에 있어서, 바늘 어셈블리는, 조직 및 측면 개구를 관통하도록 구성된 예리한 팁을 갖는 중공 천공기; 및 천공기를 중심으로 축 방향으로 배치되고 원위 절단 에지 및 원위 절단 에지에 근접한 스웨이징된 부분을 갖는 커터를 포함한다.

예 12

예 11의 바늘 어셈블리에 있어서, 커터의 스웨이징된 부분은 커터의 직경의 테이퍼에 의해 정의되고, 스웨이징된 부분은 커터가 원위 절단 에지를 향해 원위로 연장됨에 따라 내측으로 테이퍼된다.

예 13

예 11 내지 12 중 어느 하나 이상의 바늘 어셈블리에 있어서, 천공기는 측면 개구로부터 천공기의 근위 단부로 연장되는 루멘을 정의한다.

예 14

예 13의 바늘 어셈블리에 있어서, 루멘은 측면 개구로부터 천공기의 근위 단부와 연통하는 조직 샘플 홀더로 조직 샘플들을 전달하도록 구성된다.

예 15

예 11 내지 14 중 어느 하나 이상의 바늘 어셈블리에 있어서, 스웨이징된 부분은 커터 내부와 천공기 외부 사이에 갭을 정의하고, 갭은 스웨이징된 부분으로부터 커터의 근위 단부로 연장된다.

예 16

예 15의 바늘 어셈블리에 있어서, 스웨이징된 부분에 의해 정의된 갭은 커터의 근위 단부로부터 천공기의 측면 개구로 유체 연통되도록 구성된다.

예 17

예 16의 바늘 어셈블이에 있어서, 커터의 근위 단부는 대기와 유체 연동하도록 개방된다.

예 18

예 16의 바늘 어셈블리에 있어서, 커터의 근위 단부는 대기와 선택적으로 유체 연통된다.

예 19

예 16의 바늘 어셈블리에 있어서, 커터는 천공기에 대해 이동 가능하여 커터가 스웨이징된 부분에 의해 정의된 갭을 사용하여 천공기의 측면 개구와 선택적 유체 연통을 제공하도록 구성되도록 한다.

예 20

예 16의 바늘 어셈블리에 이어서, 커터의 원위 절단 에지는 스웨이징된 부분에 의해 정의된 갭에 대해 천공기의 외부를 유체 분리시키도록 구성된다.

예 21

바늘 어셈블리의 단일 삽입을 사용하여 다수의 조직 샘플들을 수집하기 위해 코어 바늘 생검 장치를 사용하기 위한 방법으로서, 바늘 어셈블리는 천공기 및 천공기를 중심으로 축 방향으로 배치된 커터를 포함하며, 상기 방법은, 천공기의 원위 팁을 의심스러운 병변에 위치시키기 위해 바늘 어셈블리를 환자에게 삽입하는 단계; 의심스러운 병변의 적어도 일부 내에 천공기의 측면 개구를 위치시키기 위해 천공기를 윈위로 발사하는 단계; 천공기의 측면 개구로 조직 샘플을 절단하기 위해 커터를 원위로 발사하는 단계; 및 조직 샘플의 근위 단부에 적용된 진공을 사용하여 천공기에 의해 정의된 루멘을 통해 조직 샘플을 운반하는 단계를 포함한다.

예 22

예 21의 방법에 있어서, 커터를 발사하는 단계는 천공기의 측면 개구를 지나 원위로 커터의 절단 에지를 전진시키는 단계를 포함한다.

예 23

예 21 내지 22 중 어느 하나 이상의 방법에 있어서, 또 다른 샘플 조직의 수집을 준비 시 조직 샘플을 운반한 후 천공기에 대해 커터를 인입하는 단계를 더 포함한다.

예 24

예 23의 어느 하나 이상의 방법은 바늘 어셈블리를 삽입하는 단계, 커터를 원위로 발사하는 단계, 조직을 운반하는 단계 및 다수의 조직 샘플들을 수집하기 위해 커터를 인입하는 단계를 반복하며, 상기 단계들은 천공기가 환자에게 남아있는 동안 반복된다.

본 발명의 다양한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본원에 설명된 방법들 및 시스템들의 추가 적응들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 당업자에 의해 적절한 수정들에 의해 달성될 수 있다. 이러한 잠재적인 수정들 중 몇 가지가 언급되었고, 다른 것들은 당업자에게 명백해질 것이다. 예를 들어, 상기에 논의된 예들, 실시예들, 기하학적 구조들, 재료들, 치수들, 비율들, 단계들 등은 예시적인 것이며 필수는 아니다. 따라서, 본 발명의 범위는 다음의 청구 범위의 관점에서 고려되어야 하며, 명세서 및 도면들에 도시되고 설명된 구조 및 동작의 세부 사항들에 국한되지 않는 것으로 이해된다.

본원 설명된 모든 버전의 기기들은 상기에 설명된 것들 외에 또는 대신에 다양한 다른 특징들을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 단지 예로서, 본원에 설명된 기기들 중 어느 하나는 본원에 참조로서 통합된 다양한 참고 문헌들 중 어느 하나에 개시된 다양한 특징들 중 하나 이상을 또한 포함할 수 있다. 또한 본원의 교시들은 본원에 인용된 다른 참고 문헌들 중 어느 하나에 설명된 기기들 중 어느 하나에 쉽게 적용될 수 있으므로, 본원의 교시들은 다양한 방식으로 본원에 인용된 참고 문헌들 중 어느 하나의 교시들과 쉽게 결합될 수 있음을 이해해야 한다. 본원의 교시들이 통합될 수 있는 다른 유형의 기기들은 당업자에게 명백해질 것이다.

본원에 참조로서 통합된다고 하는 모든 특허, 간행물 또는 기타 공개 자료의 전체 또는 일부는 통합된 자료가 기존 정의, 설명 또는 본 개시에 명시된 기타 개시 자료들과 충돌하지 않는 범위까지만 본원에 통합된다는 것을 이해해야 한다. 이와 같이, 그리고 필요한 범위까지, 본원에 명시적으로 설명된 바와 같은 개시는 본원에 참조로서 통합된 모든 상충하는 자료를 대체한다. 본원에 참조로서 통합된다고 하지만, 본원에 명시된 기존 정의, 설명 또는 기타 공개 자료와 상충하는 모든 자료 또는 그 일부는 해당 통합된 자료와 기존 개시 자료 사이에서 상충이 발생하지 않는 범위까지만 통합될 것이다.

Claims (20)

1. 코어 바늘 생검 장치에 있어서,
   (a) 바디;
   (b) 상기 바디로부터 원위로 연장되고 중공 천공기 및 중공 커터를 갖는 바늘 어셈블리로서, 상기 천공기는 상기 커터 내에 배치되고, 상기 커터는 원위 팁 및 상기 원위 팁에 근접한 스웨이징된 부분을 갖는, 상기 바늘 어셈블리; 및
   (b) 상기 바디에 대해 상기 천공기와 상기 커터를 선택적으로 코킹 및 발사하도록 구성된 구동 어셈블리를 포함하는, 코어 바늘 생검 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스웨이징된 부분은 상기 커터의 상기 원위 팁의 근위에서 상기 천공기와 상기 커터 사이에 갭을 형성하도록 테이퍼되는, 코어 바늘 생검 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 천공기는 예리한 팁 및 상기 예리한 팁에 근접한 측면 개구를 가지며, 상기 커터의 상기 스웨이징된 부분에 의해 정의된 상기 갭은 상기 원위 팁이 상기 측면 개구에 대해 근위로 배치될 때 대기를 상기 천공기의 상기 측면 개구로 공급하도록 구성되는, 코어 바늘 생검 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 커터의 상기 원위 팁은 상기 스웨이징된 부분에 의해 정의된 상기 갭에 대해 상기 천공기의 외부를 유체 분리시키도록 구성되는, 코어 바늘 생검 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 커터의 상기 원위 팁은 조직을 절단하도록 구성된 테이퍼형 에지를 형성하는, 코어 바늘 생검 장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 커터의 상기 테이퍼형 에지는 상기 커터에 의해 정의된 길이방향 축에 대해 비스듬한 각도로 배향되는, 코어 바늘 생검 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 천공기는 조직 샘플들을 상기 천공기에 의해 정의된 루멘(lumen)을 통해 상기 코어 바늘 생검 장치와 연관된 조직 샘플 홀더로 운반하도록 구성되는, 코어 바늘 생검 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 구동 어셈블리는 커터 드라이브 및 천공기 드라이브를 포함하며, 상기 커터 드라이브는 상기 커터를 코킹 및 발사하도록 구성되고, 상기 천공기 드라이브는 상기 천공기를 코킹 및 발사하도록 구성되는, 코어 바늘 생검 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 커터 드라이브 및 상기 천공기 드라이브는 각각 상기 커터 및 상기 천공기를 코킹 및 발사하도록 서로 독립적으로 동작 가능한, 코어 바늘 생검 장치.
10. 제8항에 있어서, 상기 커터 드라이브 및 상기 천공기 드라이브 각각은 매니퓰레이터, 드라이버 및 스프링을 각각 포함하며, 상기 매니퓰레이터는 상기 드라이버를 코킹 위치로 이동시키기 위해 상기 스프링의 고정 부분에 대해 이동 가능한, 코어 바늘 생검 장치.
11. 제10항에 있어서, 각 매니퓰레이터는 랙(rack)을 포함하며, 상기 랙은 각 매니퓰레이터를 근위로 및 원위로 병진 이동시키기 위해 모터에 의해 구동되도록 구성되는, 코어 바늘 생검 장치.
12. 제8항에 있어서, 상기 커터 드라이브는 상기 천공기 드라이브의 원위로 배향되는, 코어 바늘 생검 장치.
13. 제8항에 있어서, 상기 커터, 상기 천공기, 상기 커터 드라이브 및 상기 천공기 드라이브는 모두 서로 동축으로 배향되는, 코어 바늘 생검 장치.
14. 제8항에 있어서, 상기 커터 드라이브의 적어도 일부는 개방형 근위 단부를 정의하여 상기 천공기가 상기 커터 드라이버를 지나 근위로 연장되도록 상기 개방형 근위 단부가 구성되는, 코어 바늘 생검 장치.
15. 제1항에 있어서, 상기 커터의 상기 원위 팁은 상기 커터의 길이방향 축에 의해 정의된 각도로 배향되는, 코어 바늘 생검 장치.
16. 생검 장치에 사용하기 위한 바늘 어셈블리에 있어서, 상기 바늘 어셈블리는,
    (a) 조직 및 측면 개구를 관통하도록 구성된 예리한 팁을 갖는 중공 천공기; 및
    (b) 상기 천공기를 중심으로 축 방향으로 배치되고 원위 절단 에지 및 상기 원위 절단 에지에 근접한 스웨이징된 부분을 갖는 커터를 포함하는, 바늘 어셈블리.
17. 제16항에 있어서, 상기 커터의 상기 스웨이징된 부분은 상기 커터의 직경의 테이퍼에 의해 정의되고, 상기 스웨이징된 부분은 상기 커터가 상기 원위 절단 에지를 향해 원위로 연장됨에 따라 내측으로 테이퍼되는, 바늘 어셈블리.
18. 제16항에 있어서, 상기 천공기는 상기 측면 개구로부터 상기 천공기의 근위 단부로 연장되는 루멘을 정의하는, 바늘 어셈블리.
19. 제18항에 있어서, 상기 루멘은 상기 측면 개구로부터 상기 천공기의 상기 근위 단부와 연통하는 조직 샘플 홀더로 조직 샘플들을 전달하도록 구성되는, 바늘 어셈블리.
20. 바늘 어셈블리의 단일 삽입을 사용하여 다수의 조직 샘플들을 수집하기 위해 코어 바늘 생검 장치를 사용하는 방법에 있어서, 상기 바늘 어셈블리는 천공기 및 상기 천공기를 중심으로 축 방향으로 배치된 커터를 포함하며, 상기 방법은,
    (a) 상기 천공기의 원위 팁을 의심스러운 병변에 위치시키기 위해 상기 바늘 어셈블리를 환자에게 삽입하는 단계;
    (b) 상기 의심스러운 병변의 적어도 일부 내에 상기 천공기의 측면 개구를 위치시키기 위해 상기 천공기를 윈위로 발사하는 단계;
    (c) 상기 천공기의 상기 측면 개구로 조직 샘플을 절단하기 위해 상기 커터를 원위로 발사하는 단계; 및
    (d) 상기 조직 샘플의 근위 단부에 적용된 진공을 사용하여 상기 천공기에 의해 정의된 루멘을 통해 상기 조직 샘플을 운반하는 단계를 포함하는, 방법.

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