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维戈塞尔塔vs赫罗纳: 針定位裝置.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201480020215.8

申請日:

20140203

公開號:

CN105228533A

公開日:

20160106

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A61B10/02,A61B17/34 主分類號: A61B10/02,A61B17/34
申請人: 歐伯倫醫療創新公司
發明人: 阿拉什·巴克蒂亞里·內賈德·伊斯法哈尼
地址: 法國羅斯
優先權: 1301866.8
專利代理機構: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 代理人: 閆小剛
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201480020215.8

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

公開了一種醫用針定位裝置(10)。所述裝置(10)具有:殼體(12),所述殼體(12)設置為由用戶握持;以及針(20),所述針(20)由所述殼體(12)支撐。所述針(20)從所述殼體(12)引出朝向針尖(14B)。所述殼體(12)包括激發機構(28),所述激發機構(28)用于在體內定位期間向所述針(20)施加振蕩運動。

權利要求書

1.一種醫用針定位裝置,包括:殼體,所述殼體設置為由用戶握持;以及針,所述針由所述殼體支撐,所述針從所述殼體引出朝向針尖,其中,所述殼體包括激勵機構,所述激勵機構用于在體內定位期間向所述針施加振蕩運動。2.根據權利要求1所述的裝置,其中,所述激勵機構包括激勵構件,所述激勵構件設置為向所述針傳遞循環激勵力。3.根據權利要求2所述的裝置,其中,所述激勵構件可旋轉。4.根據權利要求3所述的裝置,其中,所述可旋轉構件包括偏心構件。5.根據權利要求3或4所述的裝置,其中,所述可旋轉構件上包括一個或者多個突起或者齒,所述一個或者多個所述突起或者齒被設置為干擾接收構件。6.根據權利要求2到4中任一項所述的裝置,其包括在所述激勵構件與所述針之間的傳力路徑中的中間構件。7.根據前述權利要求中任一項所述的裝置,其中,所述裝置進一步包括用于驅動所述激勵機構的驅動機構,所述驅動機構包括用戶界面部分。8.根據權利要求7所述的裝置,其中,在使用時,所述驅動機構適于通過人工移動所述用戶界面部分來供電或者引發。9.根據權利要求8所述的裝置,其中,所述驅動機構適于,借助于直接聯接至或者經由中間構件聯接至所述驅動機構的所述可移動用戶界面部分從用戶接收能量輸入。10.根據權利要求8所述的裝置,其中,所述驅動機構適于從能量存儲器接收能量,所述能量存儲器借助于直接聯接至或者經由中間構件聯接至所述能量存儲器的所述可移動用戶界面部分進行充電。11.根據權利要求7到10中任一項所述的裝置,其中,所述用戶界面部分相對于所述裝置的所述殼體可移動。12.根據權利要求11所述的裝置,其中,在致動期間,所述用戶界面部分朝所述裝置的所述殼體的一部分可移動。13.根據權利要求7到12中任一項所述的裝置,其中,所述驅動機構向所述激勵機構的激勵構件傳遞運動,所述激勵機構的所述激勵構件被配置為向所述針傳遞循環激勵力。14.根據權利要求13所述的裝置,其中,所述驅動機構包括釋放機構,所述釋放機構用于使所述驅動機構從所述可旋轉激勵構件脫離。15.根據權利要求14所述的裝置,其中,所述釋放機構包括彈性構件。16.根據權利要求13到15中任一項所述的裝置,其中,所述驅動機構包括驅動構件,所述驅動構件在第一配置與第二配置之間可致動,在所述第一配置中,所述驅動構件與所述激勵構件嚙合,在所述第二配置中,所述驅動構件從所述激勵構件脫離。17.根據權利要求16所述的裝置,其中,所述激勵構件被配置為:當所述驅動機構在所述第二配置中時,維持其運動。18.根據前述權利要求中任一項所述的裝置,其中,所述激勵構件被設置為使所述針激勵1秒或者更長的持續時間。19.根據權利要求18所述的裝置,其中,所述機構使所述針激勵多秒的預定持續時間。20.根據前述權利要求中任一項所述的裝置,其中,所述激勵機構向所述針傳遞振動。21.根據前述權利要求中任一項所述的裝置,其中,所述裝置是用于從人體采集組織樣本的活檢針裝置。22.根據前述權利要求中任一項所述的裝置,其中,所述裝置進一步包括用于所述針的大幅度縱向移動或者旋轉移動的針部署機構。23.根據權利要求22所述的裝置,其中,可單獨操作或者觸發所述激勵機構和所述部署機構。24.根據前述權利要求中任一項所述的裝置,其中,所述針被針筒緊緊包圍。

說明書

技術領域

本發明涉及一種用于促進將針正確定位在患者體內的醫用針定位裝置,并且更具體地但并不排他地,涉及一種活檢針裝置。

背景技術

經皮穿刺活檢針裝置通常包括安裝在針筒內的針,用于插入人體內采集組織樣本。

US4,924,878公開了這種裝置的示例,其中,提供了一種觸發器機構,用于在不同的時間選擇性地使針和針筒致動。這樣,可以首先引發裝置,并且,一旦正確地導引了針,則可以釋放針,從而使其伸出針筒之外。針朝其針尖具有組織接收凹部,該組織接收凹部通過針的致動而暴露出來。然后釋放針筒,從而使其相對于針移動并且蓋住凹部,從而將組織樣本裝入凹部中。然后,使針和針筒組件縮回,以從人體移除組織樣本。

在US5,538,010和US4,944,308中描述了用于驅動針和針筒順序運動以采集樣本的這種手動彈簧加載式觸發機構的其他示例。

WO2008/024684公開了一種活檢手柄,該活檢手柄具有電源和電力驅動裝置,該電力驅動裝置用于按照與上面描述的方式相似的方式驅動針與針筒之間的相對運動,以采集樣本??梢允褂迷謖胗胝臚倉淶男?或線性驅動運動來切割樣本。WO2008/024684還公開了在手柄中使用電動泵,以在樣本采集期間向在針中的樣本凹部施加真空力。

上面所描述的現有技術的重點在于,提供致動機構以在體內所需位置處采集樣本。然而,經證明,由醫生將針正確定位以便采集到所需樣本可能較難。就這一點而言,醫生需要手動將針尖引導至所需位置,并且,在采集組織樣本的同時,將針準確地保持在適當位置。如果在裝置的觸發期間未將針保持在所需位置,則可能會采集到不正確的樣本。重復地重新定位針和/或重新采集樣本可能會使患者不適和疼痛。

已知的是用超聲成像來幫助醫生將活檢針引導至既定位置。然而,體內不同的組織區域或者腔的不同回聲可能導致難以看得見針。例如,當使用超聲波時,由于充滿流體的腔或者導管相對于周圍的組織來說是無回聲的或者低回聲的,因此在屏幕上其通?;崾嗆諫?。相比之下,脂肪本質上是高回聲的,因此會顯得明顯更亮。

由此,當針穿過脂肪或者高回聲組織時,可能難以在屏幕上進行定位。對于旨在定位于所需組織而不是在充滿流體的腔內的活檢針來說,這尤其是個問題。因此,經證明,即使使用超聲波,活檢針的正確定位也可能成問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種進針裝置,該進針裝置可以更準確地和/或更一致地定位,尤其是當使用超聲波的時候。

根據本發明,提供了一種醫用針定位裝置,其包括:殼體,該殼體設置為由用戶握持;以及針,該針由殼體支撐,針從殼體引出朝向針尖,其中,殼體包括致動機構,該致動機構用于在體內定位期間向針施加振蕩運動。

致動機構可以包括激勵機構。致動機構可以設置為使針激勵1秒或者更長的持續時間。通常,激勵持續時間為多秒。

致動機構可以包括振動誘導機構。

經證明,在插入期間,針的激勵使針相對于周圍組織的回聲反射性改變,從而使針在超聲波顯示器上清晰可見。而且,經證明,與針的大幅度的縱向或者橫向移動相反,針的激勵對針的準確定位的消極影響較小。

還經證明,對針的激勵可以有利地傳輸至周圍的組織,并且可以促進其超聲成像。

致動機構還可以包括驅動機構。驅動機構可以驅動激勵機構。驅動機構可以向激勵機構傳遞能量,例如,通過使激勵機構移動。驅動機構可以確定施加至針的振蕩運動的頻率和/或幅度。

振蕩運動可以具有在5Hz至50Hz范圍內的頻率。振蕩運動最優選具有在30Hz附近的頻率。

驅動機構可以包括用戶界面部分,并且可以通過手動移動用戶界面部分來供電或者引發。用戶界面部分可以包括可握持構件。用戶界面部分可以表現為手柄、觸發器、臂、桿等形式。用戶界面部分可以致動驅動機構,并且/或者可以向驅動機構提供能量。

用戶界面部分可由用戶致動。用戶界面部分可由用戶移動。用戶界面部分的移動可以是縱向的、旋轉的、樞轉的、或者其他任何適當類型的移動。用戶界面部分可相對于裝置的殼體移動。在致動期間,用戶界面部分可朝裝置的殼體的一部分移動,例如,以觸發器等的形式。這種布置可以使得能夠用一只手來操作致動機構,從而增加裝置的操作的方便性。作為替代實施方式,在致動期間,用戶界面部分可移動遠離裝置的殼體的一部分,雖然該布置可能需要雙手來操作致動機構。

驅動機構可以包括返回機構。返回機構可以相對于殼體使用戶界面部分有彈性地偏置到靜態配置中。一旦用戶已經致動了用戶界面部分,返回構件便可以發揮作用,使驅動機構返回靜態配置。返回機構可以表現為彈簧等形式。

致動機構可以包括至少一個激勵構件,該至少一個激勵構件可以是可旋轉構件??尚辜梢隕柚夢喊湊杖【鲇誑尚辜男俁鵲鈉德?,向針傳遞循環激勵力??尚考梢隕柚夢蛘氪菹咝約だ???尚辜梢隕柚夢刈胖遼僖桓鮒?,例如,針的縱軸,向針傳遞力??尚辜梢隕柚夢詼喔齜較蟶舷蛘氪萘?,例如,基本上在一個平面上??尚辜梢園ㄆ吶?即,可以在繞軸的旋轉方向上具有不均勻分布的質量)。另外或者作為替代實施方式,可旋轉構件可以包括一個或者多個突起,該一個或者多個突起設置為沖擊接收構件。另外或者作為替代實施方式,可旋轉構件可以包括齒輪或者凸輪。

中間構件可以設置在激勵構件與針之間的傳力路徑中。中間構件可以包括如下所限定的傳遞部件。

驅動機構可能使激勵機構移動,例如,使激勵構件或者中間構件移動。激勵機構的移動可以是旋轉的。激勵機構的移動可以限于一個平面。驅動機構可以包括多個齒輪。多個齒輪可以向激勵機構提供等級增加的扭矩和/或轉速。

驅動機構可以包括驅動構件。驅動構件可以使激勵機構,例如,激勵構件和/或中間構件,嚙合,并且可以使其運動。驅動構件可以可釋放地與激勵機構嚙合。驅動構件可以包括成形為與激勵機構的對應部分嚙合的部分。

驅動構件可在第一配置與第二配置之間致動,在第一配置中,驅動構件與激勵機構嚙合,在第二配置中,驅動構件從激勵機構脫離。第一配置可以對應于當驅動機構(例如,用戶界面部分)運行時,例如,將能量有效地傳遞至激勵機構時的周期,而第二配置可以對應于當驅動機構未運行時,例如,未將能量有效地傳遞至激勵機構時的周期。驅動機構可以包括釋放機構。釋放機構可以通過若干不同的參數中的任一個參數觸發,所述參數至少接近向激勵機構的有效能量傳遞的末尾,這些參數包括:用戶界面部分的預定位置(例如,在致動期間)、預定時間段(例如,自致動以來)、以及來自能量存儲器的信號。

釋放機構可以包括與驅動構件嚙合的彈性構件,例如,彈簧等。彈性構件可從靜態配置變形為第一配置。由此,當驅動構件處于第一配置時,其可以彈性偏置。彈性構件可以發揮作用,以將驅動構件從第一配置移到第二配置。

驅動機構可以被配置為僅嚙合激勵機構有限的時間段。在致動期間,在用戶移動用戶界面部分時,驅動構件可以進入第一配置。用戶進一步移動用戶界面部分可以使驅動構件從第一配置進入第二配置。

激勵機構可以配置為:當驅動機構處于第二配置時,維持其運動。

激勵機構和/或激勵構件可以獨立于驅動機構安裝。激勵機構和/或激勵構件可以相對于驅動機構可旋轉地安裝。

激勵構件可以聯接至針,例如,通過傳遞部件,從而使激勵構件在一個或者多個軸上相對于裝置殼體的移動引起針的對應移動。傳遞部件可以包括用于針的至少一部分的殼體。激勵構件和針可以相對于彼此固定,從而,例如,使這些部件剛性聯接,或者,這些部件可以設置為允許激勵構件和針在至少一個軸上相對移動。

當激勵構件可旋轉時,針可以通過包括傳遞部件的機構聯接至激勵構件,該傳遞部件通過激勵構件基本上往復運動地移動。這可以通過表現為凸輪機構的形式的激勵構件和/或傳遞部件來實現,例如,安裝至可旋轉激勵構件的凸輪,所述旋轉激勵構件與傳遞部件的軌道嚙合。

可以相對于裝置殼體沿著主軸安裝(例如,可滑動地安裝)傳遞部件以基本上進行往復運動,并且,傳遞部件可以被安裝為允許在一個或者多個正交軸上的進一步運動,例如,在更小的程度上。該進一步運動可以通過在可滑動安裝中提供至少一些游隙(play)來實現。主軸可以與針的縱軸基本平行。

在一個實施例中,致動機構可以包括沖擊機構。沖擊機構可以設置為將輸入力轉換為一次或者多次沖擊??梢雜山郵掌骰蛘咧屑涔辜寤髁Υ渲琳?。作為替代實施方式,沖擊構件可以作用于針的一部分。沖擊構件可以是樞轉構件。

致動機構可以激勵與針尖間隔隔開的一部分針,例如,保持在殼體內的一部分針。由此,沿著針的長度,將激勵傳送至針尖。針的一端可以被保持在殼體內,例如,按照促進振動沿著針朝針尖反映的方式被保持在殼體內。

驅動機構可以適于,例如,借助于直接或者經由中間構件聯接至驅動機構的可移動用戶界面部分(例如,可握持構件),從用戶接收能量輸入。作為替代實施方式,驅動機構可以適應于從能量存儲器接收能量,例如,該能量存儲器可以手動或者電動充電。

裝置可以包括能量存儲器,例如,該能量存儲器可以位于殼體中。能量存儲器可以包括機械能量存儲器,例如,彈簧。另外或者作為替代實施方式,能量存儲器可以包括電化學能量存儲器,諸如,電池。因此,致動機構可以手動或者電動驅動。

在機械能量存儲器的示例中,致動機構可以手動致動或者手動引發。裝置可以包括杠桿、觸發器、拉桿、拇指輪或者其他手動輸入構件。輸入構件可以是彈簧或者其他可彈性變性的構件,或者可以與彈簧或者其他可彈性變性的構件力連通。輸入構件可以使可彈性變形構件移動,或者使其從靜態或者平衡狀態變形為致動狀態。致動機構可以設置為抵制可彈性變形構件回到其靜態狀態。

致動機構通常位于殼體內。針可以從殼體和/或致動機構拆除。致動機構所在的殼體的第一部分可以從殼體的第二部分拆除,針可以安裝至殼體的第二部分。

如本文所使用的術語“針”旨在涵蓋各種不同形式的插入人或者動物體內的細長穿刺裝置,諸如,探針(stylet)、修復性裝置(obturator)、套針(trocar)或者類似裝置。

該裝置可以包括活檢針裝置。針筒可以從該裝置引出,并且可以繞針設置。針和針筒可以緊密配合。這種針筒可以稱為鞘管或者套管。

致動機構可以包括第一致動機構。該裝置可以包括用于針和/或相關聯的針筒的大幅度致動的第二致動機構。第二致動機構可以包括常規的活檢針觸發器或者部署機構,并且可以是手動或者電動的。第二致動機構可以保持在殼體內。

殼體可以包括電源,諸如,電池??翹宓陌ㄕ氳牡諞徊糠摯梢源涌翹宓牡詼糠植鴣?,該殼體的第二部分可以包括電源。

殼體或者殼體的一部分可以是一次性的。

附圖說明

下面參照附圖,僅通過示例的方式,對本發明的可行實施例進行進一步詳細描述,其中:

圖1示出了根據本發明的一個示例的裝置的部分透明的示意性三維視圖;

圖2示出了根據本發明的一個示例的激勵機構的示意性三維視圖;

圖3示出了根據本發明的第二示例的激勵機構的示意性三維視圖;

圖4示出了根據本發明的第三示例的激勵機構的示意性三維視圖;

圖5示出了用于使本發明的手動致動示例的示例不同的輸入機構的各種示例;

圖6示出了根據本發明的優選實施例的裝置的三維視圖;

圖7是沿著圖6示出的線A-A的截面圖;

圖8是沿著圖6示出的線B-B的截面圖;

圖9是圖6示出的本發明的優選實施例的激勵機構的示意圖;

圖10是圖9的激勵機構的力輸入機構的示意圖;

圖11是圖9的激勵機構的針致動器的示意圖;

圖12是在靜態配置中的圖6的裝置的部署機構的截面示意圖;

圖13示出了在不同操作階段中的圖12的部署機構的示意圖;

圖14是圖6的裝置的替代力輸入機構的示意圖;以及

圖15是圖6的裝置的另一替代力輸入機構的示意圖。

具體實施方式

首先轉向圖1,圖1示出了根據本發明的一個實施例的進針裝置10的通用布置。本示例涉及用于從患者采集組織樣本的活檢針裝置,但要了解的是,下面所描述的激勵原理和用于激勵針的各種不同機構可以在其他類型的醫用針裝置中實施,特別是如果這種裝置結合超聲成像設備使用,以便當將針定位在體內的期望位置處時實現針可視化。

在圖1中,裝置10包括殼體12,該殼體12旨在由用戶握持??翹?2優選地基本上由塑料材料形成,并且提供了外殼,可以將下面要描述的致動機構容納在該外殼內。雖然在附圖中未示出,但殼體的外壁或者外罩可以符合人體工程學地成形,以便提供待由用戶握持的舒適且安全的輪廓。而且,殼體可以包括由合適的聚合物材料制成的一個或者多個部分,以提供改進型握持。

針組件14從殼體伸出。針組件是細長的形式,并且從近端14A延伸到遠端或者針尖14B,該近端14A安裝在殼體12內,該遠端或者針尖14B在殼體的外部并且與殼體隔開。針組件可以由殼體壁16和/或在其上的支撐結構18(諸如,針保持器布置)部分地沿著其長度支撐。針組件14穿過該針保持器和在壁16中的對應開口。壁16可以是殼體12的前壁。

針組件14包括內針20和緊緊包圍針的針筒22。針組件14可以包括常規的活檢針組件,從而使針20在距離針尖14B不遠處具有凹部24(見圖2)。針20通常成斜角地止于針尖處,以提供穿刺針尖結構。

對于如上面參照用于采集組織樣本的現有技術所描述的活檢針組件,可以按照常規的方式(例如,順序地,從針開始)致動針20和針筒22。因此,為了簡潔起見,此處將不再描述這種操作模式,若需要,針可以選擇性地伸出針筒外以使凹部24暴露出來,并且針筒可以選擇性地蓋住凹部24以將組織樣本裝入其中。

用于獲取組織樣本的致動機構在下文中被稱為部署機構26,該部署機構26提供一種機構,該機構用于分別觸發針和針筒的大幅度移動(例如,縱向移動或者旋轉移動),以使樣本組織裝入凹部24中。技術人員已知的任何常規部署機構26(手動驅動或者電動驅動的部署機構)可以結合本發明使用。

同時,在殼體12內設置根據本發明的致動機構,該致動機構在下文中被稱為激勵機構28。激勵機構28一般包括能量/力輸入機構30和針致動器32。該輸入機構向致動器32傳輸位移力,致動器32轉而激勵針一段時間,如參照圖2至圖6的示例更充分描述。

在本實施例中,致動器向針組件的一部分傳遞激勵力,該部分在與部署機構26接觸的點與殼體壁之間。然而,在其他實施例中,必要時,致動器可以向在部署機構與針組件的遠端之間的位置處的針傳輸激勵。致動器32可以直接作用于針組件(例如,針筒),或者可以通過中間件或者連桿機構(linkage)34連接至針組件(例如,針筒)。

在使用時,可以獨立于部署機構26來操作激勵機構28。激勵機構旨在當對針進行定位時由醫生操作。

在圖2中,示出了激勵機構的第一示例。在本示例中,以牽引桿36的形式提供了手動輸入機構,該牽引桿36安裝用于在箭頭A方向上進行線性移動。牽引桿36具有手柄部分38,該手柄部分38伸出殼體的外部。牽引桿經由螺旋彈簧42連接至殼體的固定部分40。一系列齒44沿著牽引桿的長度設置。

齒輪46(例如,大齒輪或者小齒輪)安裝為使牽引桿的齒44與在輪子46上的齒48嚙合。

安裝輪子46是為了在軸或者輪軸50上旋轉。因此,牽引桿和輪子的布置類似于齒條和小齒輪機構。

輪軸50連接至圓盤52,該圓盤52具有不均衡的質量分布,例如,表現為平衡重或者偏心盤的形式。軸50穿過圓盤52到達傳遞塊54,軸可以在傳遞塊54內旋轉。針組件14穿過傳遞塊,通常在與軸50的方向垂直的方向上。針組件通常沿著其長度部分地被松散地保持在傳遞塊54內,從而使針筒22和針20在使用時可以按需要來部署(例如,通過在縱向方向上滑動經過傳遞塊54)。

在使用時,用戶拉動手柄38,從而在螺旋彈簧42中傳遞張力并且引發激勵機構。當釋放手柄時,在螺旋彈簧42中的張力在相反的方向上朝固定部分40(即,在箭頭B方向上)拉動牽引桿36。桿和輪子的嚙合齒由此使輪子46旋轉,從而經由軸50使圓盤52旋轉。旋轉偏心盤引起軸50的振動,該振動被傳輸至傳遞塊54并且因此被傳輸至針組件。

因此,使針組件振動一段時間,這取決于圓盤52的旋轉的持續時間。若需要,可以通過設置以下任一個或者以下任何組合來調整此激勵的持續時間:牽引桿46的位移長度(包括齒形部分的長度);彈簧42的彈性(例如,彈簧常數);和/或通過旋轉輪和軸布置提供的阻力/慣性。這樣,可以調整該機構,以提供持續時間超過1秒或者2秒的不間斷振動,并且,優選地,持續時間在1秒至5秒或者1秒至10秒上下??梢緣髡沒?,以在更短的時段內提供較高頻振動,或者在更長的時段內提供較低頻振動。

同時,可以使軸50分離開,使得輪子46僅在一個方向上驅動圓盤52,從而,當輪子46靜止時,使圓盤能夠靠慣性滑行。如果圓盤52具有慣性質量,則這可以使圓盤能夠在延長的時段內旋轉,從而增加針組件所經歷的振動的持續時間。

在圖3中,示出了另一機構,其中,將相同的牽引桿36和齒輪46布置用作輸入機構。對類似的特征使用對應的標記,并且,出于簡潔起見,不再對所述標記進行描述。在本示例中,與圖2的示例不同,齒輪46連接至不同的致動器56而不是偏心盤52。軸50將輪子46連接至致動器56,該致動器56表現為旋轉構件的形式,該旋轉構件在其側壁或者端面上具有一個或者多個突起。致動器56可以是圓盤形。

相對的接收器構件59通常是靜態的,并且可以具有一個或者多個相對的突起60。接收構件59可以通過中間臂62或者其他支撐構件剛性地安裝至殼體和/或傳遞塊54。

突起58和/或60從旋轉致動器56和接收器59的相對面伸出,并且,通常繞公共軸有角度地隔開,該公共軸可以是致動器56的旋轉軸。旋轉致動器56和接收器59被保持為使得突起干擾。

在使用時,當輸入機構使輪子46旋轉時,在致動器上的突起58與接收器60的突起接觸。突起在輪廓上是成角度的或者彎曲的,從而使突起越過彼此,從而,當突起之間的接觸導致振動時,使致動器58能夠繼續旋轉。

將由在致動器56與接收器59之間的接觸生成的振動通過中間構件62傳輸至傳遞塊54,并且由此傳輸至針組件14。

振動的頻率是致動器58的旋轉速度和設置在致動器和/或接收器上的突起的數目的函數。由此,可以更改每次旋轉在突起之間的接觸次數,以在針組件中實現所需的振動頻率。這可以結合關于圖2所描述的變量進行調整,以改變該機構的振動特性和持續時間。同樣,在彈簧42的作用下,牽引桿布置可以前后移動,以延長振動周期。

可以使用偏置布置來確保在致動器56與接收器59之間的充分接觸。為此目的,可以使用彈簧64或者其他合適的偏置裝置,以便在致動器56與接收器59之間施加輕微的壓縮力。偏置裝置也是有彈性的,以使突起58能夠在沒有太大旋轉阻力的情況下輕易越過突起60,該旋轉阻力用于抑制致動器的旋轉。

在圖4中,提供了不同類型的輸入機構和致動器。在本實施例中,提供了滾輪66或者其他旋轉輸入裝置,以使輸入扭矩能夠被傳輸至致動器。滾輪安裝為與可旋轉的致動器輪68呈扭矩傳遞關系。致動器具有一系列繞其旋轉軸分布的齒狀突起70。在圖4的示例中,齒按照棘輪的方式設置在圓周邊緣上,但也可以設置在致動器68的側面或者端面上。

滾輪或者致動器可以相對于能量存儲裝置安裝,諸如,螺旋彈簧或者類似裝置。通過手動(例如,通過操作者的拇指或者手指)旋轉滾輪而施加的扭矩由此可以用作纏繞機構,并且可以通過扭矩彈簧來存儲能量,以便驅動致動器68的旋轉。

表現為杠桿臂72形式的中間構件被保持為與致動器68的齒70和針組件(或者上面所描述類型的傳遞塊)接觸。臂72可以彈性安裝,使得其被偏置為與齒70接觸,但可以據此彈性地去除。致動器的旋轉由此引起臂72往復移動,從而使其重復地撞擊針組件,從而,在致動器68的旋轉周期內,傳遞振動在針組件中。

雖然通過示例的方式將上述輸入機構中的一些輸入機構描述為牽引桿輸入,但要了解的是,通過抑制輸入構件以壓縮彈簧或者其他能量存儲裝置來代替以拉緊方式來作用,這些機構都可以逆向操作。而且,設想了可以采用各種不同的輸入機構來提供致動器所需的位移,以便生成所需的振動。在圖5中示出了各種示例,如下:

在裝置端部的按鈕布置80,該按鈕布置80用于壓縮;

彈簧加載式柱塞82,該彈簧加載式柱塞82用于拉緊;

可彈性變形殼體部分84,該可彈性變形殼體部分84可以被擠壓,以使殼體或者在其中的彈性構件變形;

滾輪86,該滾輪86通常定位為受用戶手指的拇指致動;

在裝置的主表面(諸如,殼體的上表面)中的按鈕88。

而且,輸入機構可以來自常規的用于部署活檢針或者針筒的輸入機構。由此,用于引發活檢針裝置的單個手動輸入機構可以通過單個手動輸入動作同時引發部署機構和激勵機構。部署機構和激勵機構的合適的獨立卡鎖布置可以使激勵機構和部署機構能夠按照用戶的需要獨立地被觸發。

圖6至圖8示出了根據本發明的裝置10的優選實施例。該裝置包括如關于本發明的先前示例所描述的殼體12和針組件14。裝置19進一步包括:在圖10中示意性地示出的力輸入機構30;在圖11中示意性地示出的針致動器32;以及在圖12中示出的部署機構26。力輸入機構30和針致動器32共同形成在圖9中示意性地示出的激勵機構28。激勵機構28基本上設置在殼體12的內部內。針組件14設置在梭子100的一端處,當論述部署機構26時,將進一步詳細地描述梭子100的操作。

在圖7和圖8中最清晰地并且在圖9和圖10中示意性地示出了力輸入機構30,并且,力輸入機構30包括觸發器102、齒條棘爪齒輪(racktopawlgear)104、棘爪組件、棘輪組件118以及惰輪(idlergear)105。

觸發器102樞轉地安裝至殼體12,從而使觸發器102可在用戶操作時相對于殼體移動。觸發器102的第一部分設置在靜態配置中的殼體12之外,并且觸發器102的第二部分被保持在靜態配置中的殼體12之內。觸發器102包括齒條106,該齒條106用于與齒條棘爪齒輪104嚙合。齒條106包括設置在其長度上的多個齒。觸發器進一步包括彈簧103,該彈簧103相對于觸發器102固定地安裝在,觸發器102樞轉地安裝至殼體12的點處。

齒條棘爪齒輪104包括第一和第二同心成形齒輪108、110,并且可中心旋轉地安裝在殼體12內。第一齒輪108具有基本上小于第二齒輪110的直徑,并且第一輪子108的齒的形狀和尺寸被設計為與齒條106的對應齒嚙合。第二齒輪110的齒的形狀和尺寸被設計為與棘爪齒輪112的對應齒嚙合。

棘爪組件包括棘爪齒輪112、臂114以及多個棘爪116。棘爪齒輪112表現為齒輪的形式,并且可旋轉地安裝在殼體12內,從而使棘爪齒輪112的齒與齒條棘爪齒輪104的第二齒輪110的齒嚙合。臂114基本上為細長的形式。臂114的中心區域可旋轉地安裝至殼體12,但相對于棘爪齒輪112固定安裝,從而使臂114的相對端從棘爪齒輪112側向向外延伸。臂114的各端包括樞轉地安裝至臂114的棘爪116。每個棘爪116的形狀和尺寸被設計為與在延伸位置的棘輪組件118的對應齒嚙合。

棘輪組件118表現為輪子的形式,該輪子包括第一組徑向向內齒和第二組徑向向外齒,第一組徑向向內齒用于在其延伸位置中與對應棘爪116嚙合,第二組徑向向外齒用于與惰輪105以及針致動器32的對應部分嚙合。棘輪組件118可相對于殼體12繞與棘爪齒輪112相同的安裝點可旋轉地安裝,但棘輪組件118的輪子具有大于棘爪組件的直徑的直徑,從而使棘輪組件118和棘爪組件基本上同心形成。

惰輪105表現為齒輪的形式,并且可旋轉地安裝至殼體12,從而使惰輪的齒105與棘輪組件118的徑向向外齒嚙合,并且與針致動器32的對應部分嚙合。

在圖7和圖8中最清晰地并且在圖9和圖10中示意性地示出了針致動器32,并且,針致動器32包括梭子套管120、驅動齒輪122以及偏心盤124。梭子套管120基本上為細長的形式,并且形成裝置10的梭子100的外殼體,并且由此連接至針組件14。梭子套管120包括槽126,該槽126用于接收驅動齒輪122的對應凸輪部分128。槽126基本上為細長的形式,并且基本上橫向延伸穿過梭子套管120的整個高度。

驅動齒輪122包括齒輪和凸輪部分。驅動齒輪122相對于殼體12可旋轉地安裝,從而使驅動齒輪122的齒輪與惰輪105嚙合,并且,驅動齒輪的凸輪部分128安裝在槽126中。

偏心盤124包括齒輪部分130,該齒輪部分130相對于殼體12可旋轉地安裝,從而使齒輪部分130與棘輪組件118的徑向向外齒嚙合。由此,在本發明的優選實施例中,偏心盤124和凸輪部分128由單獨的齒輪驅動,從而能夠單獨地確定偏心盤124和凸輪部分128的移動和振動頻率?;股柘肓似吶?24和凸輪部分128由同一個齒輪驅動的實施例。

在使用時,用戶可以相對于殼體12抑制觸發器102,從而使齒條106移動。齒條106的齒與齒條棘爪齒輪104的第一齒輪108嚙合,從而使齒條棘爪齒輪104旋轉。齒條棘爪齒輪104的旋轉使第二齒輪110與棘爪齒輪112嚙合。棘爪齒輪112的旋轉驅動臂114旋轉移動,這從而使棘爪116移到延伸位置,在該延伸位置中,它們與棘輪組件118的徑向向內齒嚙合。經由與棘輪組件118的徑向向外齒的嚙合,這又驅動惰輪105和偏心盤124的齒輪部分130旋轉。惰輪105對驅動齒輪122進行驅動,這使凸輪部分128旋轉并且在梭子套管的槽126內移動。由于凸輪部分128的運動受到槽126的制約,因此,凸輪部分128與槽126的邊緣接觸,由此使梭子套管120側向運動。由于梭子套管120連接至針組件14,從而將梭子套管120的運動振動地傳遞至針組件14。偏心盤124經由齒輪部分130的旋轉移動進一步向針組件14添加了振蕩運動分量,該振蕩運動與凸輪部分128提供的運動基本正交。

針組件14從而能夠在致動觸發器102時振蕩,并且由此,更改針組件14相對于周圍組織的回聲反射性。

當釋放觸發器102時,彈簧103發揮作用,以在相反的方向上推動齒條106。這又使棘爪齒輪112在相反的方向上旋轉,由此使棘爪116從棘輪組件118脫離,并且使棘爪116移到縮回位置。在棘爪116處于縮回位置時,如上所論述,棘輪組件118及其相關聯的齒輪系繼續在原始驅動方向上旋轉。

與本發明的優選實施例一起使用的部署機構26在圖12中示出為處于靜態配置中,并且在圖13中示出為處于各種階段中。部署機構26包括梭子套管120、內滑道132、致動部分134以及彈簧136。

梭子套管120為細長的形式,并且基本上是中空的。梭子套管120的內表面包括多個卡鎖結構138,該卡鎖結構138用于與內滑道132的對應突起140可釋放地嚙合。

內滑道132可滑動地安裝在梭子套管120內。內滑道132的外表面包括多個直立的突起140和嚙合結構142,該嚙合結構142用于與致動部分134的對應結構150嚙合。內滑道132進一步包括:中心中空孔,該中心中空孔用于接收針組件14;以及腔室144,該腔室144用于接收彈簧136。中心中空孔和腔室144直接流體連通,但中心中空孔具有遠小于腔室144的直徑的直徑,從而在中空中心孔與腔室144之間的界面處形成鄰接表面146。針組件14的針筒22止于鄰接表面146的區域,并且由內滑道132保持在鄰接表面146的區域中。

致動部分134包括:握持結構148,該握持結構148供用戶抓握;嚙合結構150,該嚙合結構150用于與內滑道132的對應嚙合結構142嚙合;以及針保持結構152,該針保持結構152用于保持針組件14的針20。致動部分134為細長的形式,并且安裝為使整個致動部分134基本上保持在梭子套管120內,處于內滑道132的外表面與梭子套管120的內表面之間。針保持結構152保持針20的近端,從而使針20從中心延伸經過腔室144以及內滑道132的中空中心孔,并且也由此穿過針筒22。

彈簧136設置在梭子套管的近壁與內滑道的鄰接表面146之間。

在圖13中示出了部署機構的各個操作階段。在使用時,可以將針組件插入到組織中。握持結構148由用戶抓握,并且相對于患者橫向向后拉。致動部分134的嚙合結構150以及內滑道132的嚙合結構142彼此接觸,并且,由此將內滑道132朝梭子套筒120的近壁拉動。當內滑道132朝梭子套筒132的近壁移動時,彈簧136被壓縮在鄰接表面146與梭子套筒120的近壁之間。當拉動握持部分148時,同時向后拉動針筒22和針20,前者是由于內滑道132的運動所致,而后者是由于致動部分134的針保持結構152的運動所致。

拉動握持結構148,直到內滑道132的突起140與梭子套筒120的卡鎖結構138嚙合,從而相對于梭子套筒120將內滑道132保持在合適的位置。如果需要從所需組織采集更大的樣本,則可以進一步使內滑道132移動,直到另一突起140與卡鎖結構138接觸。無論在哪種情況下,內滑道132以及由此針筒22,相對于梭子套管120固定。

然后,可以在相對的方向上壓下握持結構148,并且,由于針20相對于握持部分148的固定性質,所以針20在遠端處從針組件的針筒22向外延伸。

一旦將握持部分148壓下得足夠遠,致動部分134的嚙合結構150會與梭子套管120的卡鎖結構138接觸。向握持部分148施加足夠的壓力會使卡鎖結構138向外變形,并且釋放內滑道132的對應突起140。由此,內滑道132和針筒22會快速返回到其靜態配置(針筒22蓋住針20),并且從組織切割所需的樣本。然后,可以從組織移除針組件14。

圖14示出了與圖6的裝置一起使用的替代力輸入機構30的示意圖。

力輸入機構30包括齒條154、齒條復位彈簧156、驅動齒輪158以及正齒輪(spurgear)160。

齒條154包括用于與驅動齒輪158的對應第一組齒嚙合的多個齒。驅動齒輪158包括用于與正齒輪160的對應一組齒嚙合的第二組齒。驅動齒輪158安裝為相對于梭子套筒120進行線性移動,其運動受到槽162的制約。

當齒條154由用戶在正向方向上致動時,齒條154的齒與驅動齒輪158的對應一組齒嚙合。齒條154的正向運動使驅動齒輪158繞其中心軸旋轉。而且,齒條154的正向運動沿著槽162推動驅動齒輪158,從而使其與正齒輪160嚙合,并且使正齒輪160旋轉。正齒輪160由此驅動針致動器32。

當用戶停止致動齒條154時,彈簧156發揮作用,以在相反的方向上推動齒條154。由此,齒條154沿著槽162在相對的方向上拉動驅動齒輪158,從而使其脫離正齒輪160。如果在系統內包含有足夠的能量,則正齒輪160繼續旋轉。

圖15示出了與圖6的裝置一起使用的另一力輸入機構30的示意圖。

力輸入機構30包括齒條齒輪164、小齒輪166、銷168以及軌道170。齒條齒輪164包括用于與小齒輪166的對應齒嚙合的齒。齒條齒輪164有彈性地偏置至其縮回位置。

當齒條齒輪164在正向方向上前進至延伸位置時,齒條齒輪164的齒與小齒輪166的齒嚙合,并且使小齒輪166在圖14中指示的方向上旋轉。由于齒條齒輪164前進,因此銷168遵循軌道170,直到齒條齒輪164隨著銷168前進到軌道170的第一邊緣之上而脫離。無視齒條齒輪164的脫離,小齒輪166繼續旋轉。隨著齒條齒輪164的彈性偏置向后推動齒條齒輪164朝向其原始縮回位置,銷168繼續遵循軌道170的路徑。銷168在其回程上前進到軌道170的第二邊緣之上,直到齒條齒輪回到其原始縮回位置。

在上面描述的實施例中的任一個實施例中,輸入機構可以設有卡鎖結構,使得可以在使用輸入機構之前引發并且鎖住該裝置,從而存儲能量,直到釋放卡鎖機構。作為替代實施方式,輸入機構可以將能量(例如,從用戶)直接傳遞到針致動器,并且可以在傳遞能量之后釋放針致動器,以實現針的持續移動。

如果醫生難以在超聲波顯示器上看到針,則醫生可以致動輸入機構或者釋放卡鎖,從而按照需要或者當需要時使針振動。鎖可以表現為適合將輸入機構保持在引發狀態下的任何停止構件的形式,從而,當使停止構件位移時,該機構可以移動,以驅動致動器的移動。

而且,技術人員要了解的是,可以用電驅動機構替換上面所描述的任何手動輸入機構。例如,可以使用常規的電機或者螺線管,來為激勵機構生成旋轉輸入或者線性輸入。由此,可以將電池用作用于致動該機構的能量存儲器,而不是彈簧或者其他機構。例如,圖2的偏心盤52、圖3的致動器56、或者圖4的致動器68的旋轉可以由電機而非齒條和小齒輪布置直接地或者間接地驅動。如果需要線性驅動,則這可以通過使用螺線管、由電機驅動的齒條和小齒輪、或者其他常規的電致動器來實現。

在電動實施例中,殼體將具有實現激勵機構的操作的一個或者多個按鈕??梢蘊峁┑ジ靄磁ダ詞垢沒共僮髟ざǔ中奔?,例如,在1秒與10秒之間,并且優選地,2秒至5秒。作為替代實施方式,激勵機構的單個按鈕可以提供啟動/停止開關。

在使用時,醫生可以按照通常的方式將針組件14插入體內,并且可以通過使用超聲成像來追蹤針組件的位置。在變得難以在超聲波顯示器上查看針組件的情況下,醫生可以致動激勵機構,從而更易于在顯示器上看到針組件。

在手動或者電動實施例中,可以將上面所描述的機構(即,輸入機構、激勵機構和/或部署機構中的任何機構或者組合)保持在殼體或者殼體的一部分內,以便重復使用,并且可以丟棄該裝置的針組件和其他相關聯的部分。例如,該機構可以設置在第一殼體部分中,該第一殼體部分可移除地附接至第二殼體部分,該第二殼體部分保持針組件。由此,針組件可以在使用之后移除,并且可以保留第一殼體部分以便重復使用,將新的針組件附接至第一殼體部分。在一個這種實施例中,電動裝置的電池和電部件可以容納在第一殼體部分中??梢蘊峁┝講糠質秸胱爸?,其中,針或者針組件夾到殼體中?;箍尚械氖?,可以保留電池和一些電部件,同時可丟棄針和用于致動針組件的機構。

作為替代實施方式,并且尤其是在手動致動裝置的情況下,整個裝置可以在使用之后丟棄。

上面所描述的所有實施例允許激勵針組件而無需在使用時禁止部署針組件來采集組織樣本。在上面所描述的實施例中的任何實施例中,針所經受的振動幅度相對于針本身的尺寸而言足夠小,以避免針的明顯位移或者損害針所穿過的組織。而且,振動等級不足以使患者有任何明顯的不適或者疼痛。

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