TW497966B - Control systems for biopsy devices - Google Patents

Description

Μ " V 發明領域 本發明大體而言與FNA活組織切片檢查裝置有關；尤其 與控制系統用於自動控制FNA活組織切片檢查裝置的操作 以進行/舌組織切片檢查程序有關。 ’' 先前技藝之描述 -活組織切片檢查的過程包含自病患體内腫塊取出活體 組織的小量樣本’所取出的樣本接著會在顯微鏡下進行檢 查’藉以診斷病患的情況。進行活組織切片檢查的位置及 方式根據可疑腫塊在體内的位置而定。當其它診斷技術盔 法提供❹資訊以進行診斷時，就需要進行活組織切片^ 查。例如㈣醫生可以藉由超音波成像儀定位並觀察病患 體内的内臟腫瘤’但是這種腫瘤的超音波影像卻無法指出 該腫瘤是良性或惡性的，因此需要活組織切片檢

確認。 T 活組織切片檢查可採用開放式亦或是皮膚穿刺法。開放 式活組織切片檢查必須進行侵人性外科手術的料，以顯 不相關的體内區域’以割取部份可疑Μ塊並於顯微鏡下進 行檢視。纟膚穿刺的活組織切片檢查所使用之大口㈣十頭 會使得可疑腫塊於取出組織樣本後留下傷d用大口徑 =進行活組織切片檢查時會在留下的傷痕處引起發生腫 瘤的風險。 ~ 本發明與產生最小干擾之活組織切片檢查技術有關；亦 即‘「細針吸取」(FNA)。在FNA技術中，—自注射筒突出 之細針插入病患體内並刺入體内目標，使細針從該處取得 -4- 五 發明説明 A7 B7 成簇的細胞組織樣本。利用針頭取得的小量樣本接著被吸 入左射筒内作為以顯微鏡進行細胞檢查時之使用。 在FN A活組織切片檢查的過程中，其關鍵在於精準引導 針頭扎入相關目標並避開鄰近組織。當已經明瞭目標，如 :狀腺腫脹時，内科醫生就可以很容易地引導針頭：達： ‘在這種情況了 ’内#醫生戶斤需要做的就是一手握牢腫 鬼而另-手將FNA裝置的針頭扎人腫塊以取出樣本。接著 操:注射筒將樣本自針頭吸人注射筒1然後將樣本移出 做铋查。為了輔助如此之手動操作，已發展出各式手持式 活組織切片檢查注射筒的裝置。例如美國專利5,493，13〇工中 所揭露者即為用作此目的之裝置。 對於深埋於病患體内且FNA活組織切片檢查無法到達的 目標如肝臟内的情況，但又必須能夠引導針頭到達體·内目 標時，就需要利用成像儀來協助，使得内科醫師可以看見 體内目標以及細針相對於目標的位置。用於此目的之成像 儀可以是超音波儀器或者是電腦辅助X光斷層照相裝置 (CA丁或CT)。

装 訂

線 在這個醫學領域中，超音波成像儀是較佳之診斷工具的 原因是超音波射線的非游離性特徵。這使得超音波成像較 安全無害，因此可以重複不斷地以超音波檢杳病串。 超音波儀器產生之聲音頻率介於1至丨〇微赫茲（mHz)之間 。這些聲音是利用電子脈衝產生器導致壓電變換器發生震 動以產生。當放置於體内相關目標上方時，壓電變換器發 射聲波脈衝並傳遞通過病患的身體，聲波在受到體内組織 -5- ' 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 不同的聲導阻抗的干擾下產生迴響脈衝，it由該變換器接 :來自交換益的訊號施加於與該變換器連接之陰極射線 “CRT)&視is並於螢幕上顯示出體内目標與其周圍組織的 在懷疑某組織且必須進行診斷時，為了讓超音波成像儀 料地引導FNA活組織切片檢查裝置的針頭到達目標，目 月j已去的方式疋如park等人在美國專利5,924,992中所揭露的 二在儀器的變換器上準備一針頭引導器。此針頭引導器使 得内科醫師可以看著與變換器連接之CRT監視器螢幕上所 顯示的體内目標與活組織切片檢查針頭前進至該目標的影 像。同樣地，先前技藝中使用超音波儀器進行即時影像引 V之、’且織的/舌組織切片檢查如处腦1㈣如等人於美國專利 6,027,457所揭露。 同樣在醫療過程中，與超音波探針一同使用之活組織切 片松查針頭弓|導器可精確地對活組織切片檢查針頭相對於 體内目標進行定位的方式亦由〇nik等人於美國專利5,494,〇39 中所揭露。 ’ ’ 與超音波探針結合之針頭插入引導器使得内科醫師得以 適當地引導針頭往體内目標栘動。但是内科醫師在使用該 引V為日$ ’還是必須手動操作活組織切片檢查裝置來使針 頭則進到達目標，並從該目標中抽取組織樣本，然後從該 目標回取樣本，最後將樣本移入注射筒内。 再者’儘管針頭插入引導器簡化了針頭、超音波探針與 進仃活組織切片檢查的目標之空間關係，但其亦是引導及

本紙張尺歧时X 297公釐) 五、發明説明（4 度空間清晰影像的障礙。因此可以了解為何 研-者提出報告指ά，不受限制之徒手 τ_ 確較針頭引導哭# ，、八刀片檢查的 :存活組織切片檢查程序對内科醫師而言當 同=:-邊觀看超音波成像儀，幕上的影像： 哭二Γ病患身體的變換器’並且在-手握著變換 2= 手操控裝第-將針頭插入病患 本轉移Γ本’弟二抽出針頭，以及第三操作注射筒將樣 本轉移至〉主射筒内。 -作為FNA活組織切片檢查裝置邏輯化自動控制系統是 -電動之微型馬達作為前進與後退細針的系統，可自體内 :標抽取樣本’然後操控注射筒將樣本從針頭轉移至注射 先刖技藝中同樣以馬達驅動的自動化活組織切片檢查裝 置如BUrbank等人於美國專利5,980,469中所揭露。，然而y傳 統上結合電動馬達於控制系統的活組織切片檢查裝置是無 法與引導針頭之超音波變換器相比的。原因是馬達所釋出 以及包住變換器的相對強力磁場均會干擾其操作及扭曲顯 不於CRT螢幕上的影像。再者，在活組織切片檢查程序的 過程中，需由内科醫師握住的活組織切片檢查裝置的傳統 馬達控制系統會加大該裝置的體積及重量，因此更增加操 作上的難度。 ^ 馬達驅動活組織切片檢查裝置的另一項缺點則是使用傳 A7 B7 、發明說明（ …達4，不易達到在活組織切片檢查過程中推進或收圉 # S員時所需之準確程度。 在我們待審的22-U-00以色列專利14〇,494中揭露ρΝΑ活組 片松查裝置之氣動控制系統的自動控制系統可以插入 ^體内，自體内目標取得組織樣本後，再將樣本傳送至 注射筒内。 本=制系統包括一圓筒容器，該圓筒容器具有一個可以 13筒内滑動之活塞’且該活塞連接至fna裝置上，活塞 的移動即可推進或收回針頭。在手術的過程中，一透過電 腦控制的氣體源將空氣注入活塞上方的圓筒容器内，形成 舌塞將針頭推進到該目標以取得該目標之組織樣 接者將空氣注入活塞下方的圓筒容器’形成負壓造成 針碩收回以取得樣本。手術最後階段在注射筒内注入負壓 ’促使樣本自針頭吸引進入注射筒。 〃在我們待審的申請案中所揭露的氣動控制系統係藉由空 軋的正壓與負壓來起作 便兀王自動操作FNA活組織 刀片檢查裝置，並不會產生干擾與活組織切片檢查裝置結 合的超音波變換器運作之電磁^ ^ 电磁场先則類似之自動控制系 ，.先如_时等人在美國專利6,017,316中所揭冑，以直空輔 切片檢查裝置，利所示之系統僅用 、i末產生/、空亚應用於整個控制系統内。 在活組織切片檢魯的丹 由 A板笪的過私中，所需的準 要取得組織樣本之目標性質 彳度取决於所 理的準確度即可，而：二在很夕情況下，都只需要合 的準確度，然而在某些情況 /yO〇 五、發明説明（6 下卻是需要高準確度的。 例如在進仃肺臟活組織切片檢查時，針頭必須接觸肺臟 、層亚從中取得組織樣本，而操作者必須小心謹慎，以免 穿透肺臟^致肺臟萎陷。然而由於針頭不易準確定位，因 此在肺臟活組織切片檢查過程中，有相當的比例會發生肺 臟委陷的情形。 發明概要 基於上述觀點，本發明的主要目的是提供—自動控制系 ’充”工制使用氣動或馬達驅動機制操作的F N a活組織 檢查裝置。 、 根據本I明自動控制系統的主要特徵是使内科醫師 ^操作FNA活組織切片檢查時，不必徒手將針頭插入病患 體内，以便自體内目標取得組織樣本’然後操作注射筒， 將樣本自針頭傳送至注射筒内。 *尤a I ^明的目的是提供 '结合超音波成像儀的自動 k制FN A活組織切片檢查|置，且該超音波成像儀上之變 換器具t通道可以引導該裝置 的針頭進入病患體内。 變換器或超音波探針裡的通道穿過該處死點，因 增加這種非手持式的活組織切片檢查裝置的靈敏度。 此外，本發明的另一個目的是提供一控制系統， 活組織切片檢查裝置針頭的前進是利用直流電脈衝 動的步進馬達來推動，而直产 釘筅 頭前進至最終位置的速率/L電脈衝重複速率則決定了針 同樣地’本發明之—目的是提供-控制系統用以控制經 i纸張尺度適财_家標準 裝 訂 線 -3 - 497966 五、發明説明（ 過電腦程式化之FNA活組織切片檢查裝置的操作，以適合 接：治療的病患所需要之活組織切片檢查程序。 間S之’本發明之目的是完成_控制系統用以支配題 活組織切片檢查裝置的操作’該裝置配備一注射筒及一細 十、針則自注射同大出以插入病患體内，並自體内目桿 取得組織樣本，然後傳送至注射筒。一具有變換器且連接 至陰極射線管（CRT)監視器的超音波成像儀與裝置社 合，而變換器則放置於體内目標上方的身體上。針頭娘由 變換器内部之引導通道插入病患體内，因此顯示在丁勞 幕上的影像是體内目標及正在往前移動的針頭。 訂 FNA活組織切片檢查裝置是錢動操作或者是馬達驅動 機制與針頭前進時所經過之引導管結合運作。在手術過程 中的第-階段’此機制使針頭前進至目標，並且自該目標 取付組織樣本。在第二階段’此機制抽回針頭並取得樣本 ’取後階段是才呆作注射筒，將組織樣本自針頭移至注射筒 圖式簡單說明 為了更了解本發明及其目的與特徵，因此附加圖式作為 參考，其中·· ^ 圖1顯示根據本發明之一具體實施例結合一超音波成像 儀且使用氣動控制系統自動控制的FNA活組織切片檢查裝 圖2為氣動控制系統的方塊圖； 圖3顯示本發明之第二具體實施例，其中㈣活組織切片 I___ - ιυ _ ϋ張尺度適用中國國家標準(CNS) 10 發明説明（8 ) 松查裝置在手術過程的第一與第二階段是利用馬達控制， 而在第二階段則是利用氣動控制；以及 圖4顯示本發明之第三具體實施例，其中手術過程中的 三個階段均使用馬達控制活組織切片檢查裝置。 發明詳細說明 (第一具體實施例）：現在參考 圖1，圖中顯示的FNA活組織切片檢查裝置，總括以數字1〇 、表此衣置由一氣動控制系統11控制，該氣動控制系統 之細節如圖2所示。與活組織切片檢查裝置1〇結合的是一 超曰波成像儀，該成像儀包含變換器12，該變換器以壓電 =為佳。此活組織切片檢查裝置乃根據本發明之較佳具體 κ %例結合了超音波成像儀與FNA活組織切片檢查裝置 的氣動控制系統。 =奐器12以I線13連接至陰極射線管（CRT)螢幕15所構成 之皿視态14 ’其功能是將影像顯示於螢幕上，4吏内科醫師 或操作者可以在進行活組織W檢查程序時觀看。 顯示於螢幕15上的影像是病患身體16體内區域，其中是 可疑腫塊的位置且準備進行活組織切片檢查。㈣範例， 我們可以假設此腫塊是腫瘤17’並且利用活組織切片檢查 裝置10取得組織樣本，讀查此卜執行 活組織切片檢查之内科醫生將變換器12置於腫㈣上方之 身體部位，因此，CR丁替i$ μ %时一 螢幕5上所顯示的影像為腫瘤丨了及 其周邊組織。 FNA活組織切片檢查裝置1〇包含一 注射筒18 其具有一 -11 - A7 B7 五、發明説明（ 圓筒狀' & + a σσ 内έ 一可滑動之活基19 ’致使活塞往容哭上 夕動日可’可以產生負壓並將組織吸入容器内。注射筒18 容器下卉山士 ^有一圓錐頭20。一中空細針21自圓錐頭2〇突出， 與左射筒縱軸方向一致，其長度恰好適合活組織切片進行 才双查。非常明顯地，若腫瘤17深埋於身體16中，則需要使 用的針頭長度較腫瘤接近於表面時所用的針頭為長。 /舌組織切片檢查裝置之氣動控制系統11包含一圓筒22 ，其上端具有一阻擋圓盤23D而下端則具有一環圈23c，該 裒圈位於變換态丨2上面的一個凹槽内，並將圓筒固定於變 換°σ之中央引導通道24的接合位置。實際操作時，壓電變 換器可以是環狀以形成中央引導通道。 置於圓筒22内且與其同軸的是引導管25，其上端為一插 孔26連接注射筒的圓錐頭2〇。細長的針頭21自注射筒圓錐 頭延伸經過引導管25進入變換器12之中央引導通道24。 沿著引導管25表面刻上或標示的是作為深度之線性刻度 S。沿著引導管25表面刻度上滑動的是行程調整環R，其^ 有一設定螺絲可以沿著刻度固定調整環相對於圓筒上端阻 擋圓盤23D的位置。因此在活塞27在圓筒22内往下移動時， 引導管上調整環的位置決定引導管前進的距離。 固定於引導管25上位於中間位置可於圓筒22内滑動的是 圓盤狀活塞27。當活塞27在圓筒22内受氣動驅動往下推動 時’會使針頭2!往腫瘤17移動；當活塞27受氣動驅動在圓 筒22内往上推動時，會自腫瘤17收回收頭。 圓筒22側面中點下方處配置一下方空氣入口 μ -12- 且在側

發明説明（10 注射筒18配置一空氣 面中點上方配置一上方空氣入口 29 出口 30與活基19上方容器内部連接。 圓商22内活塞27下的下古六> μ to彡-丄 的下方工間LR經由入口 28與線路L1連 接至氣動控制糸統U，該；岳，丨会紅祖w， 、 遺控制系統鍉供空氣負壓給這個區 域’造成圓筒22内活塞27往卜获备、任二收力丨 丞王上移動，進而將針頭21拉回。 圓筒22内活塞27上的卜古六Μ ΤΤϋ γ丄 扪上方工間UR經由入口 29與線路L2連 接至氣動控制系統1卜該控制系統提供空氣正壓給這個區 域’造成㈣22内活塞27往下移動，$而將針㈣往前推 進病患身體16體内的採樣目標。 庄射筒18容器中活塞19上方的區域SR經由出口％與線路 L3連接至氣動控制系統u ’該控制系統利用空氣負壓自區 巧SR抽出空氣造成真空，㈣將活塞⑼主上移動，如此一 來在活塞下方的容器區域職產生負壓，並將針頭2ι内所含 之組織樣本吸入該區域。 引導管25之操作行程發生於針頭往目標方向前進時，因 為行程調整環R與圓筒上端阻擋圓盤23D接觸而受到調整環 R的位置限制，此時引導管與通過該管中之針頭即停止前 進0 活組織切片檢查過程中，操作者由螢幕15觀察到損害之 器官Π或其它要進行活組織切片檢查的部位。操作者隨後 於刻度s上固定滑動環R或引導管25位置，使得針頭21=以 到達損害之器官並在該處取得樣本。 氣i控J系統:如圖2所示，此裝置所包含之氣動控制 系統11具備一壓縮機3 1，該壓縮機經由閥32提供空氣正壓 -13- ^紙張尺度適财® ®家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱)-------- 497966

至通道選擇器33，選擇哭33iP渥你，± λ I禪σσ允运擇經由入口 28或29提供壓縮空 氣給圓筒22。 壓縮機31與一真空產生器34結合，空氣自真空產生器抽 出進入壓縮機31以產生負壓空氣。真空產生器34經由闊35 連接至注射器18的空氣出口 3〇。 操作時，内科醫師哎苴它垃Μ I >

一〃 知作者在设定好行程調整環R 的位置以允許針頭到逵罄1】s μ & a Μ A運爱幕15上所見之損害器官17後，切 換通道選擇器3 3至第一位置以你ώ 彳罝以經由入口 29供給壓縮空氣給 圓闾22的上方區域UR。接著去關μ 士 按者田閥32打開時，活塞27會將細 針往損壞之器官移動。 裝 閥3 2開啟的程度控制針頭2 1往前移動至腫瘤的速率。 當針頭觸及腫瘤或目標並取得組織樣本時，該閥會關閉以 阻止針頭進一步前進。 訂 為了收回含有自腫瘤取得樣太 于保尽的針頭，將通道選擇器33 切換至第二位置，注入壓墙六务 &細工亂至®筒下方區域LR。隨後 打開閥3 2允评空氣推動圓筒内活宾 古基37往上移動，如此即會 抽回針頭並將樣本自腫瘤内取出。 在此過程的最後階段，打開诖技 ]间逑接到真空產生器34的閥35 ，以產生空氣負壓，將空氣自注身 ^曰/王射同18抽出進而將活塞19 往上拉。如此在注射筒内活塞19下方區域陬產生負壓，進 而將組織樣本自針頭吸人此區域'因此要檢查該樣本時’ 只需將樣本自注射筒内取出即可。 圖2所示之氣動控㈣統丨丨操作非常容易，@為操作者 在CRT螢幕上見到腫瘤影像後， 文所需要做的只是將通道選 -14- 本紙張尺度適用巾S @家標準(CNS) A4規格(210X297公爱丁 叼7966 A7 ______ B7 五、發明説明（12 ) 擇器切換至允許活組織切片檢查針頭前進的位置，然後打 開閥32使針頭前進，直到行程限制環R於針頭到達腫瘤取 得樣本後便限制針頭前進，然後關閉閥32。操作員接著再 切換通道選擇器33至允許收回針頭的位置，然後再打開閥 32收回載有取自腫瘤之樣本的針頭。最後操作員打開閥％ ，使得樣本自針頭轉移至注射筒内。 利用可程式化電腦36自動操作此裝置有其優點，因活組 織切片檢查過程可程式設計成適合不同病患所需。 電腦36可用來控制通道選擇器33及閥32與35，且為達到 此項目的’這些元件均需具有電磁觸動器，因此都可以使 用直流電控制訊號來操作這些元件。 因此電腦程式是為了控制通道選擇器33，其產生由正脈 衝所組成之波形W1訊號，使得選擇器可以注入壓縮空氣進 入入口 28 ,接著負脈衝使得選擇器注入壓縮空氣進入入口 29 〇 作用於閥32的波形W2訊號為正矩形脈衝，其持續的時間 決定閥開啟的時間，脈衝與脈衝之間的間隔是該閥關閉的 時間。用於控制閥35的波形W3訊號為負矩形脈衝，其脈衝 持續的時間代表該閥開啟以抽出負壓空氣的時間，脈衝與 脈衝之間的間隔代表此閥關閉之時間。 盖二實施例:根據圖3所示之具體實施例，fNa活組 織切片檢查裝置的控制系統混合了氣動操作與馬達驅動機 制。在活組織切片檢查過程的第一與第二階段中，將針頭 推進體内目標取得樣本再將針頭收回的過程中，活組織切 -15- 五、發明説明（13 一衣置是利用步進馬達來驅動。但是在最後階段時， 將樣本自針頭菸5、、i: , 、 /主射同内的過程是採氣動驅動。 匕。系統中，裝配於圓筒27上於引導管旁邊的是一 二丨生步進馬達37 ’ $圓筒27與支撐針頭21延伸通過的引導 、同轴馬達37配置一齒條38，其線性前進或逐步後退 式的方向根據啟動馬達之直流電脈衝之極性而定。 曾2 8丄由連才干39與弓1導管25連接，從而造成延伸經過 引¥ &的針碩21隨齒條#線性移動對著體内目標口前進或 後退。 提供/進馬達37的直流電脈衝會使馬達在每一脈衝轉動 一個角度。通常角度最小G·72度，最大則在5度以上。為了 ::進馬達角度轉動轉變成以内部通過FNA中空針頭之引 直線運動’在馬達的轉軸上裝設一小齒輪(未圖示 )與齒條38接合。根據此法，馬達每次的角度轉動均會轉成 線運動，其方向則由施加於直流電步進馬達的脈衝極性 決定。 於活組織切片檢查過程之第—與第二階段時，使用步進 馬達控制活組織切片檢杳斜 把一針碩的移動所得到的優點，較氣 動驅動安排較佳的原因是， 疋 T以準確且以重複一致的方式 疋位針頭。準確的程度取 ^ — — $度取决於預定之轉動角度。顯而易見 ，右母轉動—步是1度’則御才會使馬達轉一圈’因 此：比每步是3度時更精確的控制針頭的位置。 提供直流電脈衝給啟動步谁 ,.^ 進馬達的是電池操作式脈衝產 生早7L 40，其可調整為提供 4 I*生具有見度與強度的脈衝 -16- 497966

作為操作步進馬達時所需之雷六 T而之包力。早兀40包含一極性切換 開關4卜*決定施加於馬達上的脈衝極性以決定移動的方 向。操作時，直流電源可取自經過整流後之交流電源。 單元40還配置一控制旋㈣，其指針可於刻度間移動， 該刻度可校準成活組織切片檢查裝置的操作距離範圍，例 如，〇至5英十。在解剖過程的第—階段設定該旋鈕決定針 頭前進的距離。因此若設定旋鈕42為3 25英吋，則於單元啟 動時’可提供步進馬達使針頭前進所需之正確脈衝數。根 據如此方式，針頭可以插入病患體内目標至理想深度，不 至於過多或太少。 如前所述，吾人必須避免在使用於病患身上的超音波變 換器附近產生磁場輻射，因為磁場會干擾變換器的正常運 作。 裝配於活組織切片檢查裝置的微型步進馬達確實會產生 散亂的磁場，但都非常微弱，因此不會干擾超音波變換器 。然而為了確定完全不會受到散亂磁場的干擾，步進馬達 的外殼必須是可以避開磁場之金屬如鋼鐵。 一用於活組織切片檢查裝置控制系統的較佳步進馬達是 由美國康乃迪克州Hayden Switch and Instrument公司所生產之 HIS 20000系列5伏特直流電步進馬達或機型26〇〇〇系列$伏特 直流電的步進馬達。同公司亦生產電池電源式直流電脈衝 產生器來驅動步進馬達，如仰£(：丁111；]\4型42103雙極驅動器 。此驅動器包含一配接至產生理想重複速率之直流電腦衝 可變頻率震盪器。 -17- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇Χ297公釐)

裝 訂

線

於圖3所示之混合式控制系統的具體實施例中，利用步 進馬，執行手術過程中的第一與第二階段，該二階段 執行完畢後，取自身體體内目標的組織樣本即存在於中空 之針頭内。 在第三的最終階段利用如第一具體實施例中所包含之氣 動機制執仃’ *中單元u的抽吸幫浦是在活組織切片檢查 裝置外部且經由-具有彈性之軟管3〇連接至注射筒。此抽 吸幫廣的作用是抽出空氣並在注射筒ι〇的圓筒狀容器Μ内 的滑動活塞29上方區域SR產生負壓。 ;SN區域内的負壓驅使圓筒18内的活㈣上升，如此便於 。亥活塞下方NR區域產生負壓或者是真空，因此產生吸引的 力量而將組織樣本自針頭吸人注射筒内的NR區域。此樣本 隨後自注射筒移出，故可對其進行分析。 抽吸幫浦11為馬達驅動^可為自給式，因此可於操作者 啟動其馬達時自行控制，然後開始操控注射筒直到所有组 織樣本完全吸入注射筒内後關閉幫浦。 在執行協調活組織切片檢查程序中第-及第二階段的牛 進馬達與進行第三階段中幫浦馬達的較佳方式是，配置: 電子控制單元給幫浦馬達，其利用一提供⑶脈衝給 達的控制器40所產生的直流電啟始脈衝pp來啟動。在 過程的第二階段結束後所產生的啟始脈衝pp可施加在幫： 馬達電子控制單元的計時器τ。計時器丁的作用是 浦 馬達且維持其運作於—段骸的_，足^成允許所有 組織樣本進入注射筒’之後幫浦馬達自動關閉。 有 -18- B7 五、發明説明（16) 實際運作時，圖3所示用於FNA活組織切片檢查裝置的混 合式控制系統可以藉由配置一電腦以完全控制氣動操作與 步進馬達驅動機制的運作。該程式化電腦可以執行活組織 切片檢查程序的三個階段，過程中所有參數的設計均符合 受活組織切片檢查的病患需要。 圖3所不之混合系統中，活組織切片檢查針頭穿越超音 波變換器12内之中央通道24插入病患體内，因此操作員可 以在監視器的螢幕15上觀察到接受活組織切片檢查之體内 目才示17以及往該目標接近之針頭21。 直...二具體f施例:圖4所示本具體實施例中，活組織切 片檢查程序之三個階段均使用步進馬達來執行。 在手術過程的第一與第二階段均如第二具體實施例，由 控制單元41所產生之脈衝來提供直流電的步進馬達37來控 制，馬達制輪桿38與連桿39連接至引導管25，以載動活組 織切片檢查針頭21。步進馬達37亦標示為馬達M1。 但是於本具體實施例中，針頭21並非如圖1與圖3所示之 具體實施例般，自注射筒的圓錐頭突出，而是藉由具有彈 性的軟官42連接至注射筒丨〇，軟管自注射筒的圓錐頭“延 伸至引導管25的上端，並於此處與針頭21連接。 注射筒之圓筒18内可滑動的活塞19由線性步進馬達料驅 動（亦即標示為馬達M2者），其齒條連接至活塞19的軸向驅 動桿19R。 馬達Ml與M2由DC脈衝提供電源，該DC脈衝於控制器41 中依以下程序產生，以執行手術過程中之第_、

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三階段。 實際操作時，可以省略彈性軟管42，然後直接將注射筒 的圓錐頭43直接接至引導管25的上端，如此馬達42將會是 在注射筒的上端。 差:在此階段時，由控制器41產生一列可以造成 -十頭往剷接觸到體内目標及自該目標取得樣本之極性的直 流電脈衝施加於馬達Ml上。

至:此階段緊接著第一階段產生一列相反極性之 直流電脈衝且施加於馬達“丨上，以收回針頭並自病患體 内取出組織樣本。 装 星:在緊接著第二階段的最後階段中產生一列可 以造成拉出活塞1 9的極性之直流電脈衝施加於馬達M2， 以將組織樣本自針頭吸入注射筒内。 訂

控制器4 1可包含一微處理器，該微處理器可程式化為可 以操作控制活組織切片檢查裝置系統，以符合特定病患之 需求。 ~ 在控制FN A活組織切片檢查裝置運作的控制系統以較佳 之具體實施例展示並揭露時，應明白，在未背離本發明之 精神下，可做許多變更。因此作為產生直流電脈衝提供電 源給步進馬達以推動針頭往目標前進的產生器可以具有不 同之脈衝重複速率。因此可藉由增加脈衝重複速率以加快 針頭則往目標的速度，然後在針頭接近目標時減緩脈衝重 複速率’因此可以將針頭帶至精確之最終位置。 -20-

Claims (1)

1. 、申請專利範圍 •统制細針吸取活組織切片檢查裝置之操作 :觸=置之中空針頭可以插入病患體内，與體内目桿 2=自目標取得組織樣本，然後自目標b針頭並將 :本轉移至與針頭連接之注射筒内，該控制系統包含. A:軸向可移動之引導管，圍繞一中空針頭以從管内伸 出，因此可以用來進行注射； B:引導管連接一起操作的裝置’其中於活組織切片檢 查程序的第-階段中，轴向推動針頭插入目桿以 取得樣本’以及在第二階段時，轴向收回針頭以取回 樣本，及 其中於该程序的第三 織樣本從針頭吸至注 c ·與注射筒連接一起操作的裝置， 階段中，操作注射筒，使其將組 射筒内。 2.如申請專利範圍第卜員之系統，其中該注射筒包含一可 於圓筒狀容器内滑動之活塞’當活塞往上拉時，產生負 壓力造成吸引力量，該裝置與注射筒連接—起操作以摔 控活塞。 μ 3. 如申請專利範圍第μ之系統，其中用以推進與收回針 頭之該裝置包含一第一線性步進馬達。 4. 如申請專利範圍第3項之系統，其中提供該步進馬達電 源之直流電脈衝在該第一階段中具有可以推進針頭的極 性。 ' 如申請專利範圍第4項之系統’其中該直流電脈衝於該 第二階段時具有可以收回針頭之極性。 -21 - ^00 申请專利祀園 6·=申請專利範圍第3項之系統，其中該線 =齒條使得施加每-直流電脈衝即可線性移 该齒條連接至引導管以傳動其移動。 ’乂 7 .如申請專利範圍第3項之系統，其中每— * 之一小部份，藉此可以更精準地將針頭定位。夬寸 8.如申請專利範圍第3項之系統，其中利用 衝產生器產生直流電脈衝。 电原脈 9·=申請專利範圍第8項之系統，其中該脈衝產生器可以 調整以改變脈衝的重複速率與振幅。 1。·:=專:i範圍第3項之系綠’其中用以操控注射筒的 孩裝置包含一第二直流電步進馬達。 11·如申請專利範圍第10項之系統，其中該注射筒包含一可 於圓筒狀容器内軸向移動且連接至該第二步進馬達之活 塞。 ， / 12. 如申請專利範圍第3項之系統，其中用於提供電源給第 一步進馬達與第二步進馬達之直流電脈衝是利用一般之 脈衝產生器來產生。 又 13. 如申請專利範圍第“員之系統，其中操作注射筒之裝置 是以氣動驅動。 14·如申請專利範圍第13項之系統，其中氣動裝置包含一吸 引幫浦，以自注射筒内抽串空氣以產生負壓將組織樣本 自針頭處吸入至注射筒内。 15·如申請專利範圍第1項之系統，連接一具有一變換器之 超音波成像儀，其中當變換器置於病患身體上時，會在 -22- 本紙張尺度適财S ®家料(CNS) A4規格(21GX 297公爱） 裝 訂 497966 8 8 8 8 A B c D 々、申請專利範圍 監視器螢幕上顯示腫瘤，該變換器具有一引導通道可以 讓活組織切片檢查裝置之針頭通過並往螢幕上所顯示的 目標前進。 16·如申請專利範圍第15項之系統，其中該通道是變換器的 死點（dead center)，因此可以適當地顯示針頭在螢幕上相 對於目標的相關位置。 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)