核心活检装置的制作方法
专利名称：核心活检装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于使用组织取样针从人或动物组织、优选从肿瘤或疑似肿瘤提 取组织样本的核心活检装置，该装置提供对肿瘤、尤其是小和/或坚硬的纤维性肿瘤的良 好穿透。根据本发明的核心活检装置也适用于在无需必须将针从空闲中抽出以提取额外的 样本的情况下用来提取多个组织样本的方法。
背景技术：
在核心活检中，例如通过使用弹簧加载的活检针去除肿瘤组织的组织块(tissue cylinder)，并且随后借助组织学检查样本。近年来，例如通过乳房X线照相筛查和超声波扫描的技术发展，已可以检测越来 越小的肿瘤。检测尺寸仅为数毫米的肿瘤并不罕见。肿瘤周围的组织常为松散的脂肪组织， 其使得提取组织样本时难以正确地定位针并使针移动到肿瘤中，并且如果肿瘤是坚硬或纤 维性的(这是最常见的情况)，则问题会恶化。因而，将针插入肿瘤内(如果可能)常需要 适当的培训以及长时间的专业实践和技能。当使用此类上述的弹簧加载的装置来提取组织样本时，有时候会需要提取超过 10-15个样本以便从疑似肿瘤获得随后可对其进行检查的有代表性的样本。弹簧加载的装 置还有如下缺点通常在每一次击发之后必须从目标部位将其抽出以便重新加载该装置， 从而使其对下一取样部位做好准备，以及为了从该装置除去样本。因此，该过程通常伴随 副作用，例如局部大出血和疼痛，并且已由于定位问题而存在不能预先确定收获(harvest) 区域的缺点，这增加了为了确保样本来自正确区域而所需的样本的数量。另一个问题还在于，此过程会由于反复抽出“被污染的”针而显著加快针道中肿瘤 细胞的扩散(播种(seeding))。还存在当针完全刺穿肿瘤使得针在肿瘤的相对侧上伸出时 扩散的风险。US 5538010 Al公开了一种上述类型的活检针装置，其包括通过弹簧加载的驱动 机构顺序驱动的针组件。该针组件包括外套管，探针(stylet)经该外套管可滑动地突出以 切割并捕捉诊断组织的核心。US 6485436 Bl公开一种用于由单次穿透移除多个活检核心的活检针组件。针装 置包括伸长的成对套筒组件，且外套筒的壁中有用于将组织体积接合于该套筒的孔口中的 开口切口。US 2004/0162505 Al涉及一种用于主要在疑似乳腺癌的病例中从身体提取组织 的自动细针活检装置。该装置在使得组织进入针的同时使得附接在装置上的细针往复移动 和/或旋转。US 6702761 Bl描述了一种用于诸如针吸活检的医疗过程中的振动辅助针装置。 该针在操作期间沿着其纵向轴线往复移动。US 4644952涉及一种外科手术器械，其设有用于往复移动的机构，该机构包括用 于在不使用沿一个方向复位的弹簧的情况下使往复移动的轴正向向前和负向向后移动的凸轮。利用往复移动的公知细针活检法的一个可能的缺点是往复移动形成相当大的应 变，尤其是如果这种移动是快速移动。发明人因此已意识到，提供在其中及时限制快速移动的移动会是有利的，并且特 别是通过傅里叶级数描述针的移动，并因此认为需要一种提供对小和/或坚硬的纤维性肿 瘤的良好穿透的改进的装置。此外，需要这样一种装置其提供针在插入期间的精确引导，且其确保在第一次插 入针时针直接到达可从其提取来自肿瘤的足够样本的位置，也就是说，需要一种使得可以 尽可能少地对周围组织以及肿瘤进行穿透的装置。还需要一种减少患者在针插入期间所经历的不适的装置。本发明的目的因此是提供一种核心活检装置和一种用于从人或动物组织、优选地 从肿瘤或疑似肿瘤提取组织样本的方法，该方法减少了穿透肿瘤和周围组织所需的穿透 力，提供了在周围组织的穿透期间以及当从肿瘤提取样本时针的精确定位和引导，并且同 时减少患者经历的不适。本发明的另一目的是提供这样一种装置其保证通过仅使针穿插周围组织一次而 收集多个具体病变的组织样本并完全在要研究的病变区域内进行活检。这可观地减少了针 必须穿透周围组织以获得足够的诊断的次数。本发明的目的是还提供这样一种装置其提供针的足够快的向前移动以充分地穿 透肿瘤和周围组织，但同时及时地限制该移动。本发明的装置的再一目的是降低当取样时癌细胞扩散的风险。
发明内容
通过根据独立权利要求的前序部分并由根据独立权利要求的特征部分的特征提 供的装置实现了这些目的。从属权利要求中阐明了优选实施例。根据本发明的用于从人或动物组织、优选从肿瘤或疑似肿瘤提取组织样本的核心 活检装置包括设有组织取样针的针支架件、适合于对针施加纵向移动的纵向移动装置，其 中针的移动为往复移动，其中向前移动快于缩回移动，并且此处当针的远端承受沿纵向的 预定压力时开始往复移动。在本发明的核心活检装置的一个优选实施例中，纵向移动装置适合于对针施加锯 齿形移动，其中针的向前移动被瞬间中止并且接着较慢地缩回移动，其中针在相应移动期 间的速率实质上是恒定的。锯齿形移动具有及时限制快速向前移动而同时提供针的足够快的移动以便穿透 肿瘤的优点。优选实施例中的锯齿形移动可通过傅里叶级数描述，其中适用的傅里叶级数理论 上由下式给出,(r) — ^n ^ 十卸 ^r sin 十或更具体地由下式给出
权利要求
1.一种用于从人或动物组织、优选从肿瘤或疑似肿瘤提取组织样本的核心活检装置， 包括设有组织取样针的针支架件、适合于对所述针施加纵向移动的纵向移动装置，其特征 在于，所述针的所述移动为具有行程长度L的往复移动，其中向前移动快于缩回移动，并且 其中当所述针的远端遭受沿纵向的力时开始所述往复移动。
2.根据权利要求1所述的核心活检装置，其特征在于，所述针的所述行程长度L是可变的。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述行程长度L优选 线性地取决于沿所述针的纵向和近端方向的力，使得当施加较低的力时所述行程长度L最 小(接近零)并且当施加较高的力时所述行程长度L最大。
4.根据权利要求3所述的核心活检装置，其特征在于，所述装置包括设有柱塞的缸，所 述柱塞适合于依赖于所施加的空气压力脉冲而在所述缸中往复移动，所述柱塞设有适合于 当沿着所述纵向和近端方向对所述针施加力时与所述针的近端配合的柱塞杆。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述向前移动为反 复移动并且所述缩回移动因而基本上为零。
6.根据权利要求5所述的核心活检装置，其特征在于，所述针在所述反复向前移动期 间从所述针支架件逐渐并分步排出。
7.根据权利要求1到4中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述移动由锯齿形 移动限定，其中所述针的较快向前移动被瞬间中止并继之以较慢的缩回移动，其中所述针 在相应移动期间的速率实质上是恒定的。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述速率分别在所 述向前移动期间和所述缩回移动期间逐渐增大。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述装置还包括适 合于控制所述纵向移动的控制装置。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，当所述针穿透所 述组织时施加所述移动。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述移动是自动 激活的。
12.根据权利要求1到10中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述移动是手动 激活的。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述针为粗针， 优选具有1. 2-3. 2mm的直径。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述向前移动的 长度为2-5mm，优选3_4mm。
15.根据权利要求1到14中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述向前移动的 平均速率处于8-80ms的范围内，优选大约30m/s。
16.根据权利要求1到15中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述装置还包括 抽吸装置，所述抽吸装置适合于通过提供使得能够经由导管朝所述抽吸装置输送组织样本 的抽吸力而经所述针内部的导管从所述针的远端除去所述组织样本。
17.根据权利要求16所述的核心活检装置，其特征在于，在所述导管内设置杆，所述杆适合于在组织取样后被除去。
18.根据权利要求1到15中任一项所述的核心取样装置，其特征在于，通过傅里叶级数 描述所述移动其中f (χ)是所述针在时间χ的纵向位置且L是所述针的行程长度。
19.根据权利要求1到18中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，使用所述傅里叶 级数中的至少三项。
全文摘要
一种用于从人或动物组织、优选从肿瘤或疑似肿瘤提取组织样本的核心活检装置(1)，其包括设有组织取样针(2)的针支架件(3)、适合于对针施加纵向移动的纵向移动装置(4)，其中针的移动是具有行程长度L的往复移动，其中向前移动快于缩回移动，并且其中当针的远端沿纵向受力时开始往复移动。
文档编号A61B19/00GK102083372SQ200980125189
公开日2011年6月1日 申请日期2009年6月23日 优先权日2008年6月25日
发明者H·维克塞尔 申请人:新动力学有限公司
技术领域：
本发明涉及一种用于使用组织取样针从人或动物组织、优选从肿瘤或疑似肿瘤提 取组织样本的核心活检装置，该装置提供对肿瘤、尤其是小和/或坚硬的纤维性肿瘤的良 好穿透。根据本发明的核心活检装置也适用于在无需必须将针从空闲中抽出以提取额外的 样本的情况下用来提取多个组织样本的方法。
背景技术：
在核心活检中，例如通过使用弹簧加载的活检针去除肿瘤组织的组织块(tissue cylinder)，并且随后借助组织学检查样本。近年来，例如通过乳房X线照相筛查和超声波扫描的技术发展，已可以检测越来 越小的肿瘤。检测尺寸仅为数毫米的肿瘤并不罕见。肿瘤周围的组织常为松散的脂肪组织， 其使得提取组织样本时难以正确地定位针并使针移动到肿瘤中，并且如果肿瘤是坚硬或纤 维性的(这是最常见的情况)，则问题会恶化。因而，将针插入肿瘤内(如果可能)常需要 适当的培训以及长时间的专业实践和技能。当使用此类上述的弹簧加载的装置来提取组织样本时，有时候会需要提取超过 10-15个样本以便从疑似肿瘤获得随后可对其进行检查的有代表性的样本。弹簧加载的装 置还有如下缺点通常在每一次击发之后必须从目标部位将其抽出以便重新加载该装置， 从而使其对下一取样部位做好准备，以及为了从该装置除去样本。因此，该过程通常伴随 副作用，例如局部大出血和疼痛，并且已由于定位问题而存在不能预先确定收获(harvest) 区域的缺点，这增加了为了确保样本来自正确区域而所需的样本的数量。另一个问题还在于，此过程会由于反复抽出“被污染的”针而显著加快针道中肿瘤 细胞的扩散(播种(seeding))。还存在当针完全刺穿肿瘤使得针在肿瘤的相对侧上伸出时 扩散的风险。US 5538010 Al公开了一种上述类型的活检针装置，其包括通过弹簧加载的驱动 机构顺序驱动的针组件。该针组件包括外套管，探针(stylet)经该外套管可滑动地突出以 切割并捕捉诊断组织的核心。US 6485436 Bl公开一种用于由单次穿透移除多个活检核心的活检针组件。针装 置包括伸长的成对套筒组件，且外套筒的壁中有用于将组织体积接合于该套筒的孔口中的 开口切口。US 2004/0162505 Al涉及一种用于主要在疑似乳腺癌的病例中从身体提取组织 的自动细针活检装置。该装置在使得组织进入针的同时使得附接在装置上的细针往复移动 和/或旋转。US 6702761 Bl描述了一种用于诸如针吸活检的医疗过程中的振动辅助针装置。 该针在操作期间沿着其纵向轴线往复移动。US 4644952涉及一种外科手术器械，其设有用于往复移动的机构，该机构包括用 于在不使用沿一个方向复位的弹簧的情况下使往复移动的轴正向向前和负向向后移动的凸轮。利用往复移动的公知细针活检法的一个可能的缺点是往复移动形成相当大的应 变，尤其是如果这种移动是快速移动。发明人因此已意识到，提供在其中及时限制快速移动的移动会是有利的，并且特 别是通过傅里叶级数描述针的移动，并因此认为需要一种提供对小和/或坚硬的纤维性肿 瘤的良好穿透的改进的装置。此外，需要这样一种装置其提供针在插入期间的精确引导，且其确保在第一次插 入针时针直接到达可从其提取来自肿瘤的足够样本的位置，也就是说，需要一种使得可以 尽可能少地对周围组织以及肿瘤进行穿透的装置。还需要一种减少患者在针插入期间所经历的不适的装置。本发明的目的因此是提供一种核心活检装置和一种用于从人或动物组织、优选地 从肿瘤或疑似肿瘤提取组织样本的方法，该方法减少了穿透肿瘤和周围组织所需的穿透 力，提供了在周围组织的穿透期间以及当从肿瘤提取样本时针的精确定位和引导，并且同 时减少患者经历的不适。本发明的另一目的是提供这样一种装置其保证通过仅使针穿插周围组织一次而 收集多个具体病变的组织样本并完全在要研究的病变区域内进行活检。这可观地减少了针 必须穿透周围组织以获得足够的诊断的次数。本发明的目的是还提供这样一种装置其提供针的足够快的向前移动以充分地穿 透肿瘤和周围组织，但同时及时地限制该移动。本发明的装置的再一目的是降低当取样时癌细胞扩散的风险。
发明内容
通过根据独立权利要求的前序部分并由根据独立权利要求的特征部分的特征提 供的装置实现了这些目的。从属权利要求中阐明了优选实施例。根据本发明的用于从人或动物组织、优选从肿瘤或疑似肿瘤提取组织样本的核心 活检装置包括设有组织取样针的针支架件、适合于对针施加纵向移动的纵向移动装置，其 中针的移动为往复移动，其中向前移动快于缩回移动，并且此处当针的远端承受沿纵向的 预定压力时开始往复移动。在本发明的核心活检装置的一个优选实施例中，纵向移动装置适合于对针施加锯 齿形移动，其中针的向前移动被瞬间中止并且接着较慢地缩回移动，其中针在相应移动期 间的速率实质上是恒定的。锯齿形移动具有及时限制快速向前移动而同时提供针的足够快的移动以便穿透 肿瘤的优点。优选实施例中的锯齿形移动可通过傅里叶级数描述，其中适用的傅里叶级数理论 上由下式给出,(r) — ^n ^ 十卸 ^r sin 十或更具体地由下式给出
权利要求
1.一种用于从人或动物组织、优选从肿瘤或疑似肿瘤提取组织样本的核心活检装置， 包括设有组织取样针的针支架件、适合于对所述针施加纵向移动的纵向移动装置，其特征 在于，所述针的所述移动为具有行程长度L的往复移动，其中向前移动快于缩回移动，并且 其中当所述针的远端遭受沿纵向的力时开始所述往复移动。
2.根据权利要求1所述的核心活检装置，其特征在于，所述针的所述行程长度L是可变的。
3.根据权利要求1-2中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述行程长度L优选 线性地取决于沿所述针的纵向和近端方向的力，使得当施加较低的力时所述行程长度L最 小(接近零)并且当施加较高的力时所述行程长度L最大。
4.根据权利要求3所述的核心活检装置，其特征在于，所述装置包括设有柱塞的缸，所 述柱塞适合于依赖于所施加的空气压力脉冲而在所述缸中往复移动，所述柱塞设有适合于 当沿着所述纵向和近端方向对所述针施加力时与所述针的近端配合的柱塞杆。
5.根据权利要求1到4中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述向前移动为反 复移动并且所述缩回移动因而基本上为零。
6.根据权利要求5所述的核心活检装置，其特征在于，所述针在所述反复向前移动期 间从所述针支架件逐渐并分步排出。
7.根据权利要求1到4中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述移动由锯齿形 移动限定，其中所述针的较快向前移动被瞬间中止并继之以较慢的缩回移动，其中所述针 在相应移动期间的速率实质上是恒定的。
8.根据权利要求1到7中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述速率分别在所 述向前移动期间和所述缩回移动期间逐渐增大。
9.根据权利要求1到8中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述装置还包括适 合于控制所述纵向移动的控制装置。
10.根据权利要求1到9中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，当所述针穿透所 述组织时施加所述移动。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述移动是自动 激活的。
12.根据权利要求1到10中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述移动是手动 激活的。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述针为粗针， 优选具有1. 2-3. 2mm的直径。
14.根据权利要求1到13中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述向前移动的 长度为2-5mm，优选3_4mm。
15.根据权利要求1到14中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述向前移动的 平均速率处于8-80ms的范围内，优选大约30m/s。
16.根据权利要求1到15中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，所述装置还包括 抽吸装置，所述抽吸装置适合于通过提供使得能够经由导管朝所述抽吸装置输送组织样本 的抽吸力而经所述针内部的导管从所述针的远端除去所述组织样本。
17.根据权利要求16所述的核心活检装置，其特征在于，在所述导管内设置杆，所述杆适合于在组织取样后被除去。
18.根据权利要求1到15中任一项所述的核心取样装置，其特征在于，通过傅里叶级数 描述所述移动其中f (χ)是所述针在时间χ的纵向位置且L是所述针的行程长度。
19.根据权利要求1到18中任一项所述的核心活检装置，其特征在于，使用所述傅里叶 级数中的至少三项。
全文摘要
一种用于从人或动物组织、优选从肿瘤或疑似肿瘤提取组织样本的核心活检装置(1)，其包括设有组织取样针(2)的针支架件(3)、适合于对针施加纵向移动的纵向移动装置(4)，其中针的移动是具有行程长度L的往复移动，其中向前移动快于缩回移动，并且其中当针的远端沿纵向受力时开始往复移动。
文档编号A61B19/00GK102083372SQ200980125189
公开日2011年6月1日 申请日期2009年6月23日 优先权日2008年6月25日
发明者H·维克塞尔 申请人:新动力学有限公司
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