專利名稱：活組織檢查儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及活組織檢查儀器，更具體地涉及一種獲得組織樣品的改進(jìn)的活組織檢查儀器。
背景技術(shù)：
有癌腫瘤惡化前狀態(tài)的和其它病痛的病人診斷和治療長期以來為調(diào)研熱切關(guān)心的領(lǐng)域。檢查組織的非侵入方法包括觸診、溫度記錄、PET、SPECT、核子成像、X-射線、核磁共振成像、CT、和超聲成像。當(dāng)內(nèi)科醫(yī)生懷疑組織可能含有癌細(xì)胞時(shí)，可以用開放手術(shù)或穿過皮膚的手術(shù)實(shí)施活組織檢查。在開放手術(shù)中，外科醫(yī)生用解剖刀在組織上建立大型切口以便直接觀察和接近其關(guān)心的組織體?？梢匀∠抡麄€(gè)組織塊體(切除活組織檢查)或部分組織塊體(切口活組織檢查)。對于穿過皮膚的活組織檢查，采用一種針狀器具通過非常小的切口接近所關(guān)心組織塊體并獲得組織樣本供以后檢查和分析。
與開放方法相比穿過皮膚方法優(yōu)點(diǎn)是顯著的；病人較少恢復(fù)時(shí)間，較少痛苦，較少外科手術(shù)時(shí)間，較低成本，較少對于諸如神經(jīng)等鄰近身體組織的傷害，和病人人體較少毀壞。采用組合諸如X-射線和超聲等人工成像裝置的穿透皮膚方法可以導(dǎo)致高度可靠的診斷和治療。
一般有二種方法穿過皮膚從身體內(nèi)獲得部分組織，通過抽吸或取樣。通過細(xì)針抽吸組織要求組織碎裂成為足夠小的小塊從液體介質(zhì)中抽出。該方法比較已知的取樣技術(shù)較少侵犯性，但只能在液體(細(xì)胞學(xué))中檢查細(xì)胞而不能檢查細(xì)胞和結(jié)構(gòu)(病理學(xué))。在取樣時(shí)，獲得樣本或組織碎片供組織學(xué)檢查，遺傳試驗(yàn)，一般通過冷凍或石蠟切片實(shí)施。活組織檢查類型的采用主要視病人存在的各種因素而定，沒一種單獨(dú)程序?qū)τ谒星闆r均十分理想。不過，樣本活組織檢查更加廣泛地被醫(yī)生所采用。
下列專利文件綜合在此作為參考，其目的是闡明活組織檢查的儀器和方法1996年6月18日出版的美國專利5,526,822；1999年4月20日出版的美國專利5,895,401；2000年7月11日出版的美國專利6,086,544；2003年9月18日出版的美國專利6,620,111；2003年9月30日出版的美國專利6,626,849；2003年10月28日出版的美國專利6,638,235；2003年6月12日出版的美國專利申請2003/0109803；2003年10月23日出版的美國專利申請2003/0199753；2003年10月23日出版的美國專利申請2003/0199785；和于1997年4月2日提交的美國序列號(hào)08/825,899。
在制作和使用用于核磁共振成像(MRI)機(jī)器的活組織檢查儀器時(shí)，要求避免MRI機(jī)器所提供的圖像扭曲，而仍能夠正確地使針在組織塊體內(nèi)定位于要求的位置。
發(fā)明概要本發(fā)明認(rèn)識(shí)到活組織檢查儀器的迫切要求，該儀器能夠與MRI儀器兼容地使用，而仍維持活組織檢查儀器的強(qiáng)度和剛性特性，這對于在組織目標(biāo)點(diǎn)上提供正確地放置活組織檢查針有用。本發(fā)明也認(rèn)識(shí)到活組織檢查方法的迫切要求，該方法能夠與MRI儀器兼容地使用，而仍維持活組織檢查儀器的強(qiáng)度和剛性特性。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明為一種適合與MRI儀器共同使用的活組織檢查儀器。該活組織檢查儀器包括具有近端區(qū)段和遠(yuǎn)端區(qū)段的針。針遠(yuǎn)端區(qū)段包括組織接受口，并且該針遠(yuǎn)端區(qū)段由不干涉與組織接受口相關(guān)的針的部分、諸如組織接受口的邊緣的MRI成像的第一材料構(gòu)成。針近端區(qū)段至少由不同于第一材料的第二材料構(gòu)成。第二材料可以如此選擇，使針近端區(qū)段對于針提供適合于、相對需要取樣的組織塊體提供正確地放置針的組織接受口的強(qiáng)度和/或剛度。
在一個(gè)實(shí)施例中，第一材料可以是非金屬和非磁性的，而第二材料可以是非磁性金屬。第二材料可以與組織接受口的近端邊緣隔開至少0.5英寸。
該針還可包括遠(yuǎn)端穿刺尖頭。遠(yuǎn)端穿刺尖頭可由不干涉與組織接受口相關(guān)的探針體的部分、諸如組織接受口的邊緣的MRI成像的材料構(gòu)成。遠(yuǎn)端穿刺尖頭可以由非金屬材料制成，諸如陶瓷或玻璃材料。
附圖簡要說明本發(fā)明的新穎特征具體地在所附權(quán)利要求中提出。不過，發(fā)明本身不論是手術(shù)的組織還是方法，連同進(jìn)一步目的和優(yōu)點(diǎn)最好通過下列描述和附圖理解，其中

圖1為按照美國專利6,626,849建造的手持真空協(xié)助活組織檢查儀器的立體(等角投影)圖。
圖2為圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器的長針立體(等角投影)圖。
圖3為圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器的長針的右主體部件立體圖。其中闡明與長針組合在一起的切割管襯套。
圖4為圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器的長針的分開的左主體和右主體部件的分解立體圖。
圖5為從近端觀察的圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器的長針上的兩件針尖頭的分解立體圖。
圖6為從遠(yuǎn)端觀察的圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器的長針上的兩件針尖頭的分解立體圖。
圖7為按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的活組織檢查儀器的立體圖。
圖8為圖7中活組織檢查儀器的另一立體圖。
圖9為圖7中活組織檢查儀器的示意剖面說明圖。
圖10為按照本發(fā)明實(shí)施例的復(fù)合針并且具有模塑在針近端部分上的安裝凸緣的立體說明圖。
圖11為圖10中具有固定在安裝凸緣上的真空總管部件的針立體說明圖。
圖12為能夠用來形成按照本發(fā)明活組織檢查儀器的模具組件示意剖面說明圖。
具體的實(shí)施方式圖1-6闡明按照美國專利6,626,849的活組織檢查儀器。圖7-12闡明活組織檢查儀器的實(shí)施例和用于制造按照本發(fā)明活組織檢查儀器的模具。
圖1顯示，如美國專利6,626,849所描述，手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10包括針組件20和座套15。針組件20可拆地連接在座套15上。它們一起構(gòu)成輕量的、符合人體工程學(xué)形狀的、稱作手柄12的手動(dòng)操縱部分。由于手柄12由操作者手操縱而不是由機(jī)電手臂操縱，操作者可用很大的自由度對其關(guān)心的組織塊體操縱。外科醫(yī)生當(dāng)如此行動(dòng)時(shí)可得到觸覺反饋，并且如此在相當(dāng)程度上探知遇到組織的密度和硬度。此外，手柄12可大體平行于病人的胸腔壁，而獲得比較用裝在機(jī)電手臂上的儀器更接近于胸腔壁的組織部分。
該儀器包括獲得組織樣本的裝置。座套15包括向前按鈕16，它可用來通過切割器內(nèi)腔32向遠(yuǎn)端移動(dòng)和切斷收集在孔口36中的組織的切割器21(顯示在圖1中)。座套15還包括反向按鈕17，它可用來通過切割器內(nèi)腔向近端移動(dòng)切割器21并從而移動(dòng)在孔口36的組織樣本到組織收集表面19。在座套15上的真空按鈕18用來開放或關(guān)閉第一及第二真空管線27及28，以便開動(dòng)真空內(nèi)腔34而促使組織放置在孔口36中。
現(xiàn)在參考圖2，其中顯示圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10的針組件20。針組件20包括具有遠(yuǎn)端31、近端33和其中間縱向軸線的長針30。針組件20在其遠(yuǎn)端具有針尖頭60以便穿刺外科病人的軟組織。長針30包括切割器內(nèi)腔32和真空室內(nèi)腔34。
長針30在其遠(yuǎn)端為針尖頭60，它被磨削鋒利并較佳地用諸如Ultem或Vectra的MRI兼容樹脂制成。針尖頭60設(shè)計(jì)成為可穿刺軟組織，諸如女性外科病人的胸腔。在這一實(shí)施例中，針尖頭60為三面金字塔形的針尖，雖然針尖頭60的構(gòu)形也可以為其它形狀。
現(xiàn)在參考圖3，長針30可用諸如Vectra A130或B130等液晶聚合物的熱塑性材料制成，雖然其它MRI兼容樹脂也可以從新澤西州Summit的Ticona獲得。長針30包括容納切割器21(顯示在圖1中)的切割器內(nèi)腔32。鄰近切割器內(nèi)腔32遠(yuǎn)端為接受由切割器21從外科病人抽出的組織的孔口36。聯(lián)結(jié)在切割器內(nèi)腔一側(cè)是真空室內(nèi)腔34。真空室內(nèi)腔34從第二真空管線28接受真空，而管線28通過位于長針30近端33的真空總管26連接到長針30上真空室內(nèi)腔34。凸緣38也位于長針30近端，該凸緣容許長針30和針組件20與手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10上的手柄12連鎖。將在以下討論的襯套22可以用MRI兼容材料制造，諸如新澤西州Somerville的Ethicon，Inc.供應(yīng)的Prolene，或英國倫敦British Petroleum供應(yīng)的Radel-5000一類的聚丙烯。
參考圖4，圖1-4中的長針30由在縱向軸線兩側(cè)的左主體件40和右主體件50組成。半部40和50的邊緣為便于充填設(shè)置孔口，而其邊緣制成波紋的階梯形以便半部40和50容易互相固定。較佳地長針30用諸如Vectra A130或B130等液晶聚合物的熱塑性材料模塑制成。對于本行業(yè)熟練人士熟悉的其它玻璃纖維加強(qiáng)材料也可以使用。較佳地探針用具有高剛性、低粘度、和低模塑收縮率的諸如LCP樹脂聚合材料制成。
在長針30裝配時(shí)，長針30的左主體件40和右主體件50可互相推合在一起。一旦左主體件40和右主體件50壓在一起，在長針上滑上高強(qiáng)度管子制成的薄壁套管并且收縮配合在位。收縮的管子使左主體件40和右主體件50夾持在一起以便在粘合劑凝固以前容易處理。此外，收縮管子使長針30的外部比較光滑而減少插入力。
返回參考圖3，為清楚起見從右主體件50分開的長針30的左主體件40已經(jīng)從此圖中取消。右主體件50具有包括交替的凸出和凹入部分或件42和52，它們是交替設(shè)置的并且沿長針30的右主體件50長度軸向地布置。
在凸出和凹入部分42和52以外，還有上部遠(yuǎn)端凹入件54和下部遠(yuǎn)端凸出件45，二者均位于右主體件50的遠(yuǎn)端。上部遠(yuǎn)端凹入件54剛好位于切割器內(nèi)腔32遠(yuǎn)端以下而在真空室內(nèi)腔34遠(yuǎn)端以上。在右主體件50的近端有3個(gè)凹入接受孔56，它們包圍在右主體件50近端的真空總管26。
還是參考圖3，針20包括切割器管襯套22，該襯套協(xié)助保持使粘合劑不出內(nèi)腔而提供光滑表面。襯套22一般沿內(nèi)腔32鄰接在切割器20的內(nèi)表面上。襯套22遠(yuǎn)端31接近孔口36但設(shè)置在沿內(nèi)腔32的長度上。切割器管襯套22由諸如聚丙烯、聚亞胺醚、聚砜醚等低摩擦、抗耐磨塑料的薄壁擠出管材制成。切割器管襯套22可對切割器21提供光滑、低摩擦、耐磨的表面。
再參考圖4，其中顯示圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10長針30的分解立體圖。長針30的左主體件40和右主體件50二者均予顯示。軸向地布置在左主體件40上的凸出特征42偶合在軸向地布置在右主體件50的凹入特征42上。軸向地布置在右主體件50上的凸出特征42偶合在軸向地布置在左主體件40上的凹入特征52上。
在軸向地布置并偶合的凸出和凹入件42及52以外，左主體件40和右主體件50還有在近端和遠(yuǎn)端偶合的附加特征。在右主體50的近端有包圍真空總管26的3個(gè)凹入孔56。在左主體件40的近端有包圍真空總管36的3個(gè)凸臺(tái)46，它們對應(yīng)于右主體件50上的3個(gè)凹入孔56。
當(dāng)左主體件40和右主體件50互相推壓在一起后，左主體件40近端上的3個(gè)凹入孔56接受右主體50近端上的3個(gè)凸臺(tái)46。如此長針30的近端被在長針近端偶合的3個(gè)接受孔56和3個(gè)凸臺(tái)所保持。
長針30遠(yuǎn)端上的針尖頭60右主體件50被上部遠(yuǎn)端凹入部分54和左主體件40上部遠(yuǎn)端凸出部分44及下部遠(yuǎn)端凹入部分55所保持。上部遠(yuǎn)端凸出部分54位于左主體件40遠(yuǎn)端的切割器內(nèi)腔55以上，而下部遠(yuǎn)端凹入部分55位于左主體件40遠(yuǎn)端的切割器內(nèi)腔32以下和真空室內(nèi)腔34以上。在右主體件50上為上部遠(yuǎn)端凹入部分44和下部遠(yuǎn)端凸出部分45，它們對應(yīng)于左主體件40上的上部遠(yuǎn)端凸出部分44和下部遠(yuǎn)端凹入部分55。上部遠(yuǎn)端凹入部分54位于在右主體件50遠(yuǎn)端的切割器內(nèi)腔32以上，而下部遠(yuǎn)端凸出部分45位于在右主體件50上的切割器內(nèi)腔32以下和真空室內(nèi)腔34以上。
還是參考圖4，左主體件40和右主體件50可以如此配置，使其當(dāng)件50和件40聯(lián)結(jié)時(shí)，組合件提供腔內(nèi)的真空孔23，它位于長針30遠(yuǎn)端上的組織接受孔口36。腔內(nèi)真空孔23的形狀可以是對孔口36開放的六個(gè)圓柱形孔。從真空內(nèi)腔34通過孔23連通的真空可以用來抽吸組織進(jìn)入切割器內(nèi)腔32。切割器21可具有適合切割組織的尖銳遠(yuǎn)端，并且可以當(dāng)其前進(jìn)通過遠(yuǎn)端組織孔口36時(shí)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)，從而切斷吸入切割內(nèi)腔32的組織。切割器21然后可以退縮，而切斷的組織樣本通過向近端退縮沉積在收集表面19(圖1)。
還是參考圖4，互相偶合和位于左主體件40和右主體件50上的凸出和凹入件42、52具有一定的明顯優(yōu)點(diǎn)。在左主體件40和右主體件50上的凸出和凹入件42、52在長針30的組裝時(shí)確定左主體件40和右主體件50的方向。
互相偶合的凸出和凹入件42、52也是增加長針30強(qiáng)度和橫向彎曲剛性的關(guān)鍵因素。當(dāng)長針30承受橫向彎曲力矩時(shí)，幾乎所有軸向裝載的材料均為高強(qiáng)度、高剛性材料。只有少量用來填充互相偶合的凸出件42和凹入件52之間間隙的粘合劑是低剛性的。傳統(tǒng)的粘結(jié)聯(lián)結(jié)將導(dǎo)致粘結(jié)線成為類似于粘結(jié)剝落試驗(yàn)，這對于粘結(jié)聯(lián)結(jié)是最嚴(yán)格類型的負(fù)荷。與此對比，互相偶合的凸出和凹入件42、52將沿長針建立橫向粘結(jié)表面。這基本上增加長針30的粘結(jié)線長度。由于粘結(jié)線中相當(dāng)大部分的負(fù)載為剪力，長針30的強(qiáng)度和橫向剛性可以增加。這在單件模塑圓柱中得到的改進(jìn)在于粘結(jié)線負(fù)載為剪力，長針30將在其聯(lián)結(jié)處承受彎曲力矩而不在其底部，這樣可減少斷裂的可能性。
圖5顯示從近側(cè)觀察的圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10的長針30的針尖頭60的分解立體圖。針尖頭60具有兩個(gè)半部；復(fù)合的尖端件70，和復(fù)合的中心件80。復(fù)合尖端件70和復(fù)合中心件80二者較佳地從(對本行業(yè)熟練人士已知的)諸如Ultem或Vectra陶瓷或其它MRI兼容材料的核磁共振成像(MRI)兼容樹脂模塑制成。復(fù)合尖端件70具有三面金字塔形尖頭，但也可以有其它形狀。復(fù)合尖端件70具有中空的空穴和突出的連接件76。在裝配中，當(dāng)復(fù)合中心件80推向復(fù)合尖端件70時(shí)，兩個(gè)突出連接件76插入復(fù)合中心件80上的兩個(gè)接受孔82中。空穴較佳地含有將留下和MRI矯作物的材料制成的膠囊。具有從MRI矯作物留下材料制成的膠囊90是必要的，因?yàn)殚L針30用MRI兼容材料制成，故長針30在MRI掃描中不能顯示出現(xiàn)。因此醫(yī)生很難分辯出在MRI掃描中長針30的方位，而MRI矯作物留下材料可解決上述問題，即在MRI掃描中使針尖頭60留小的但并不麻煩的矯作物。該小的矯作物表明長針30相對于活組織檢查觀察的方位，和組織接受杯在MRI掃描過程中開始之處。較佳的MRI矯作物留下材料90是釓膠囊。不過，還有其它可以放入復(fù)合尖端件70的空穴74中的材料，它們可以留下和合意的MRI矯作物。這些包括，但不限于液態(tài)釓、鈦絲、鋁、銅、黃銅鐵，和青銅。
圖6為從遠(yuǎn)端觀察的圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10的長針30上的針尖頭60的分解立體圖。該圖清楚地闡明復(fù)合中心件80上的部件。在復(fù)合中心件80的遠(yuǎn)端上為凸出部分84，它推動(dòng)MRI矯作物留下材料90向下進(jìn)入復(fù)合尖端件70上的空穴74。擊出凸臺(tái)86也在復(fù)合中心件80的遠(yuǎn)端上，在胸部活組織檢查中，它推動(dòng)所收集的胸部組織樣本進(jìn)入手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10切割器管21尾端中。當(dāng)復(fù)合尖端件70和復(fù)合中心件80互相合在一起時(shí)，在復(fù)合中心件80上的兩個(gè)接受孔82接受在復(fù)合尖端件70上的兩個(gè)突出連接件76。由于在復(fù)合中心件80上的兩個(gè)接受孔82接受在復(fù)合尖端件上的兩個(gè)突出連接件76使復(fù)合尖端件70和復(fù)合中心件80鎖定在一起，并且密封在復(fù)合尖端件70和復(fù)合中心件80之間空穴74中的MRI矯作物留下材料90。
如圖1所示，在MRI環(huán)境中的胸部活組織檢查中，使用手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10時(shí)，醫(yī)生將首先在MRI磁鐵以外定位，病人被移動(dòng)進(jìn)入MRI磁鐵并執(zhí)行胸部成像。在胸部成像時(shí)，檢查胸部的連續(xù)片段，并且給予造影劑以加亮胸部組織的懷疑區(qū)域。此時(shí)，決定相對于壓縮網(wǎng)格的被懷疑胸部組織位置。
在懷疑胸部組織位置決定以后，病人被移出磁鐵以外。對病人給予局部麻醉劑和插入探針20在懷疑胸部組織的區(qū)域。
在探針插入懷疑胸部組織區(qū)域以后，病人移動(dòng)回到MRI磁鐵和拍取一組胸部圖像。這組圖像確定探針20接近懷疑胸部組織，病人被移出MRI磁鐵而圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10然后被插入套管替換閉塞物。
在圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10插入套管后；取得多個(gè)組織樣本。在采集多個(gè)組織樣本時(shí)，作為圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10長針30遠(yuǎn)端的針尖頭60穿入鄰近懷疑胸部組織區(qū)域。在此之前，在針尖頭60穿刺前，切割器21完全向前，并且通過壓下在圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10座套上的向前按鈕16穿過切割器內(nèi)腔32而前進(jìn)。
一旦長針30定位在懷疑胸部組織鄰近區(qū)域，對于真空室內(nèi)腔施行真空抽吸。真空抽吸是通過壓下圖1中手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10座套15上的真空按鈕18而實(shí)施的。壓下座套15上真空按鈕18就開啟第二真空管線28，該管線通過手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10的手柄12輸送真空抽吸作用到長針30上的真空室內(nèi)腔34。第二真空管線穿過手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10的手柄12，并且通過長針30近端上的真空總管26進(jìn)入長針30。施加于真空室內(nèi)腔的真空抽吸從近端輸送到在腔間真空孔23下面，真空室內(nèi)腔34的遠(yuǎn)端。腔間真空孔23從真空室內(nèi)腔34接受抽吸。
從腔間真空孔23過來的抽吸能動(dòng)地通過孔口36拉動(dòng)胸部組織進(jìn)入長針30的切割器內(nèi)腔32。在胸部組織通過孔口36拉入長針30以后，切割器21開始旋轉(zhuǎn)和穿過胸部組織前進(jìn)一直到獲得樣本為止。在獲得胸部樣本以后，長針旋轉(zhuǎn)到使孔口36朝向不同的順時(shí)針方向位置以便準(zhǔn)備獲取下一個(gè)組織樣本。在長針30旋轉(zhuǎn)以后，切割器21在長針30上切割器內(nèi)腔32內(nèi)向后退回而胸部組織樣本被帶回到擊出凸臺(tái)86上，它推出所收集的胸部組織樣本進(jìn)入在手持真空協(xié)助活組織檢查儀器10上的收集表面19。真空抽吸然后從第二真空管線28重新施加在真空室內(nèi)腔34中，同時(shí)上述過程繼續(xù)重復(fù)一直到長針30已經(jīng)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)整個(gè)一圈。
在多個(gè)胸部組織樣本已經(jīng)從病人取到以后，病人被送回MRI磁鐵。一旦進(jìn)入MRI磁鐵，就收集一組胸部圖像以便確定被懷疑的胸部組織已經(jīng)取得。在探針尖頭的矯作物是一個(gè)有用的參考點(diǎn)，用來確定在活組織檢查地點(diǎn)是否已經(jīng)標(biāo)定，在MRI環(huán)境中的胸部活組織檢查是否完成。
現(xiàn)在參考圖7-9，其中闡明用于活組織檢查儀器的改進(jìn)的針組件120。針組件120可以用在圖1中類型手柄12的手持儀器上?？商娲兀樈M件120可以用在安裝在平臺(tái)、桌子、或其它適當(dāng)支承的活組織檢查儀器上。
針組件120可以包括長針130和安裝部件200。安裝部件200可用來支承在活組織檢查儀器手柄、活組織檢查儀器底座或平臺(tái)、或其它支承活組織檢查儀器的安裝表面上的針組件120。
長針130可包括針遠(yuǎn)端區(qū)段160和針近端區(qū)段140。針遠(yuǎn)端區(qū)段160可包括形成在其中的組織接受孔口136。針遠(yuǎn)端區(qū)段可由不干涉MRI對相關(guān)組織接受孔口136的針遠(yuǎn)端區(qū)段一部分成像的第一材料制成。第一材料可用來形成孔口136的邊緣136A、B、C和D，并且第一材料可在近端從邊緣136B延伸而在遠(yuǎn)端從邊緣136C延伸。針遠(yuǎn)端區(qū)段160可包括腔間真空孔123以便用于抽吸組織進(jìn)入孔口136，孔123如在圖7、8和9中所闡明。
短句“不干涉MRI成像”意味著基本上不扭曲MRI矯作物的成像區(qū)域，諸如由金屬零件或部件造成的“圖像浮散”，和基本上沒有由于塊體材料造成的磁場局部扭曲，使組織接受口136可以用MRI成像識(shí)別。
針近端區(qū)段140的設(shè)置靠近組織接受口136，并延伸靠近針遠(yuǎn)端區(qū)段160。針近端區(qū)段140至少一部分由不同于第一材料的第二材料形成。
遠(yuǎn)端組織穿刺尖頭190可以設(shè)置在針組件120的遠(yuǎn)端，例如固定在針遠(yuǎn)端區(qū)段160的遠(yuǎn)端。遠(yuǎn)端組織穿刺尖頭190設(shè)置在組織接受口136的遠(yuǎn)端。遠(yuǎn)端組織穿刺尖頭190可以用不干涉組織接受口136的MRI成像的材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，穿刺尖頭190由不同于第一材料和第二材料的材料制成。例如，穿刺尖頭190可包括由諸如玻璃或陶瓷的適當(dāng)材料形成的扁平刀刃。
針遠(yuǎn)端區(qū)段可以由非金屬和非磁性的第一材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，第一材料可以由包括下列但并不限于下列材料形成塑料、熱塑性塑料、熱塑性樹脂、和聚合物。例如，針遠(yuǎn)端區(qū)段至少一部分可以由液晶聚合物或玻璃增強(qiáng)聚合物形成。一種適當(dāng)?shù)牟牧蠟橹T如Ticona公司供應(yīng)的Vectra A130的玻璃增強(qiáng)液晶聚合物。在一個(gè)實(shí)施例中第一材料可具有熔化流動(dòng)指數(shù)至少為約10克/分鐘，更具體為至少約15克/分鐘。不必受理論限制，這樣的流動(dòng)指數(shù)可認(rèn)為對于模塑相對較長的、薄壁截面制品是有利的。
針近端區(qū)段140可由非磁性金屬的第二材料制成?？梢孕纬舍樈藚^(qū)段140的適當(dāng)材料可包括但不必限于下列材料鋁、鋁合金、不銹鋼、鈦、鈦合金、和其組合。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，針近端部分140可由鈦形成，而針遠(yuǎn)端部分160可注塑在鈦制成的針近端部分140的外面，如更詳細(xì)地在以下完整描述。穿刺尖頭190可由從陶瓷和玻璃材料中選出。在一個(gè)實(shí)施例中，尖頭190至少一部分由包括氧化鋁或氧化鋯形成。穿刺尖頭190也可由天然或合成寶石形成，諸如天然或合成紅寶石或藍(lán)寶石。
參見圖9中剖面圖，針遠(yuǎn)端區(qū)段160可包括上部切割器內(nèi)腔162和下部真空內(nèi)腔164，其中腔間真空孔123提供內(nèi)腔162和內(nèi)腔164之間的流動(dòng)連通。針近端區(qū)段140可包括上部切割器內(nèi)腔142和下部真空內(nèi)腔144。切割器內(nèi)腔142和切割器內(nèi)腔162一起形成連續(xù)、光滑、不間斷的內(nèi)腔以便接受旋轉(zhuǎn)并且往復(fù)運(yùn)動(dòng)的切割器，諸如以上對于圖1-6描述的切割器21。真空內(nèi)腔144和真空內(nèi)腔164一起形成連續(xù)、不間斷的內(nèi)腔以便從真空源(未示)輸送真空到腔間真空孔123。
還參考圖9，針遠(yuǎn)端部分160也可包括流體通路166。流體通路166可從針遠(yuǎn)端部分160外表面(諸如底表面)延伸，并與真空內(nèi)腔164連通。在圖9中，流體通路166一般為處于真空孔123對面和以下的大致圓柱形孔，而通路166一般從內(nèi)腔164向下延伸穿過針遠(yuǎn)端部分160的外部底表面，在組織孔口136的對面?？商娲?，孔166也可在針遠(yuǎn)端部分周圍各圓周位置上從真空內(nèi)腔164延伸的位置形成。不必受理論的限制，流體孔166可用來協(xié)助在組織檢查地點(diǎn)提供真空和沖淋。例如，流體孔166可用來供應(yīng)麻醉劑、其它藥物等沖淋活組織檢查地點(diǎn)，或在針的組織接受口136的對面端提供抽吸。
通過例子，針近端部分140可由薄壁鈦管形成，而針遠(yuǎn)端部分160可以在針近端部分140上模塑液晶聚合物而形成，使針遠(yuǎn)端部分160的近端部分覆蓋在針進(jìn)端部分140的遠(yuǎn)端部分上。例如，針近端部分140可由焊接形成或者連接兩件薄壁鈦管，諸如上部管子部分146和下部管子部分148，形成上部內(nèi)腔區(qū)段142和下部內(nèi)腔區(qū)段144。針遠(yuǎn)端部分160然后可以模塑在針近端部分140上。在圖9中，闡明穿刺尖頭190具有錨接孔192。當(dāng)針遠(yuǎn)端部分160用模塑形成時(shí)，錨接孔192可協(xié)助固定穿刺尖頭190在針遠(yuǎn)端部分160的端部(就是當(dāng)熔化的模塑材料流入孔192和凝固時(shí)，用來在針遠(yuǎn)端部分160的遠(yuǎn)端固定穿刺尖頭190)。
還是參考圖9，針近端部分140的最遠(yuǎn)部分較佳地與孔口136的近邊136B隔開至少0.5英寸的距離L。具體地說，如圖9所示，管子部分146的遠(yuǎn)端與近邊136B隔開距離L。在一個(gè)實(shí)施例中，距離L可以在約0.5英寸到約2.5英寸之間。不必受理論限制，提供這樣的間隔距離可減少由于針近端部分140的金屬對組織接受孔136周圍的針部分的MRI成像的干涉，同時(shí)保持針組件120的強(qiáng)度和剛性。
圖10闡明具有包括附著在針130近端附近的安裝凸緣338的部件200的針130。在針遠(yuǎn)端部分160模塑在針近端部分140上以前或者以后，帶有凸緣338的部件200可以模塑在針近端部分140上。在一個(gè)實(shí)施例中，凸緣338可以首先模塑在金屬的針近端部分140上，然后在隨后的模塑操作(其中針遠(yuǎn)端部分160模塑在針近端部分上)中，凸緣338的遠(yuǎn)端表面可以用來作為“參考表面”/“定位表面”。圖11顯示附著在安裝凸緣338上的真空總管326，諸如通過粘結(jié)、焊接、或壓配。如圖11顯示，針可以使用在圖1的儀器中，作為替換圖2所顯示針組件的針。
圖12闡明用來形成針組件130的模具的形狀。如以上描述，安裝部件200可以首先模塑在金屬針近端部分、諸如金屬針軸1140上。安裝部件200的表面可然后用來定位其它特征以便在針遠(yuǎn)端部分160中模塑。
參照圖12，提供一種包括第一模具半部2010和第二模具半部2012的模具組件2000。提供帶有模塑在其上面的安裝部件200的金屬針軸1140(對應(yīng)于針近端部分140)。針軸1140可包括對應(yīng)于在完整的活組織檢查儀器中的切割器內(nèi)腔和真空內(nèi)腔部分的上部內(nèi)腔和下部內(nèi)腔。先前的模塑部件200具有一個(gè)或多個(gè)表面可以用來定位在模具組件中模塑的特征。
軸1140由芯支承軸1144和1148支承。芯支承軸1144和1148由支承塊1142支承和從其延伸。芯支承軸1144從支承塊1142向遠(yuǎn)端延伸并延伸進(jìn)入和通過針軸1140的上部內(nèi)腔。芯支承軸1148從支承塊1142向遠(yuǎn)端延伸并延伸進(jìn)入和通過針軸1140的下部內(nèi)腔。芯支承軸1144和1148延伸通過針軸1140和延伸到針軸1140遠(yuǎn)端以外。針支承軸1144和1148用來形成在針組件中模塑的、非金屬的針遠(yuǎn)端部分中的上部和下部內(nèi)腔(熔化的塑料流入芯支承軸周圍形成針遠(yuǎn)端部分160)。芯支承軸可用任何合適的金屬或非金屬材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，芯支承軸包括不銹鋼，雖然其它金屬也可以采用。
針軸1140、支承塊1142、和芯支承軸1144及1148插入模具組件2000。金屬刀片1190通過刀片支架1192、諸如適當(dāng)材料的“冰球(圓盤)”支承在模具組件中?？梢孕纬伞氨颉钡倪m當(dāng)材料是液晶聚合物材料，如Ticona公司供應(yīng)的Vectra牌號(hào)液晶聚合物。刀片1190可以為扁平的金屬刀片形式，并具有大體三角形尖頭和一個(gè)靠近底部的孔。三角形尖頭可以夾持在“冰球”中，例如通過把尖頭嵌入在“冰球”高溫下的塑料中。刀片1190用來形成完工的針130的穿刺尖頭。刀片1190中的孔設(shè)置用來使熔化的模塑材料能夠流入孔中并且包圍刀片中沒有嵌入“冰球”的部分。
芯支承銷1244和1248的設(shè)置與模具半部2010及2012相關(guān)。當(dāng)模具半部2010及2012圍繞針軸1140和芯支承軸1144及1148閉合時(shí)，芯支承銷1244及1248的位置使其可與芯支承軸接合。芯支承銷1248接合芯支承軸1148并且在其遠(yuǎn)端幫助芯支承軸1148。芯支承銷1248可延伸進(jìn)入芯軸1148上的凹進(jìn)處。當(dāng)對于模具2000供應(yīng)熔化材料時(shí)，芯支承銷1248也占用空間，以至在真空內(nèi)腔的底部表面上形成液體孔166(在圖9中顯示的孔166)。芯支承銷1244延伸通過芯支承軸1144并且接合芯支承軸1148的頂部。當(dāng)溶化的材料在芯支承銷1244周圍凝固時(shí)，各芯支承銷144用來形成腔間真空孔123中之一(在圖9中顯示)。
一旦模具半部2010及2012閉合，熔化的塑料被注入由模具半部形成的一個(gè)或多個(gè)空穴。模具半部2010及2012可包括多個(gè)形成針不同部分的區(qū)段。例如，模具區(qū)段2010A及2012A接觸針軸140而不提供空穴，以至沒有熔化的材料流過針軸1140的近端。模具區(qū)段2010B及2012B的尺寸和形狀可在針軸1140遠(yuǎn)端部分上提供空穴2023，和在從針軸1140延伸的芯支承軸1144及1148部分上提供模具空穴2025。流入空穴2023和空穴2025的熔化材料在凝固時(shí)形成位于完工的針130的組織接受口136近端的針遠(yuǎn)端區(qū)段160的部分。
模具區(qū)段2010C的尺寸和形狀使其可形成在針遠(yuǎn)端部分160上部中的組織接受口136，而模具區(qū)段2012C的尺寸和形狀使其可形成在組織接受口136下面的針遠(yuǎn)端部分160的底部。模具區(qū)段2010D及2012D與“冰球”1192一起用來形成在組織接受口136和穿刺尖頭190之間的針遠(yuǎn)端部分160的最遠(yuǎn)部分。流入刀片1190周圍并且通過在刀片上孔的熔化材料用來包圍在針遠(yuǎn)端部分160遠(yuǎn)端中的刀片1190。相應(yīng)地，穿刺尖頭190被包圍在熔化的針遠(yuǎn)端部分160遠(yuǎn)端中。
在所描述的實(shí)施例中，針遠(yuǎn)端部分160是通過圍繞針近端部分注射模塑針遠(yuǎn)端部分形成的。模塑步驟為“插入模塑”，其意義為針近端部分形成的支承結(jié)構(gòu)作為模塑過程的一部分并且作為完工的針組件的功能部分?？商娲?，針遠(yuǎn)端部分可以分別形成，而然后用任何適當(dāng)?shù)氖侄?，諸如粘合劑，固定到針近端部分140。在還有另一個(gè)實(shí)施例中，針遠(yuǎn)端部分可以用對稱的半部形成，相似于圖3和4中所顯示，其中半部然后固定在一起并且用任何適當(dāng)?shù)木o固手段聯(lián)結(jié)到針近端部分上。不必受到理論的限制，相信在針近端部分周圍模塑針遠(yuǎn)端部分可在與針近端部分相關(guān)的切割器內(nèi)腔部分和與針遠(yuǎn)端部分相關(guān)的切割器內(nèi)腔部分之間提供光滑的、不間斷的過渡，使其在接口處有一個(gè)光滑內(nèi)腔表面以便切割器通過切割器內(nèi)腔時(shí)可平滑地移動(dòng)。相應(yīng)地，在內(nèi)腔聯(lián)結(jié)處沒有邊縫、接縫或其它約束，否則這些將需要額外的消除機(jī)械加工或加工步驟。在金屬針近端部分放置在模具中以前，針近端部分140的外表面可以是粗糙的或其它紋理，諸如通過噴珠或滾花，以改進(jìn)針遠(yuǎn)端部分對于針近端部分的固定。
雖然本發(fā)明較佳實(shí)施例已經(jīng)顯示并在此描述，對于本行業(yè)熟練人士很明顯這樣的實(shí)施例僅提供作為例子。本行業(yè)熟練人士將遇到無數(shù)的變化、改變和替代而沒有從本發(fā)明偏離。此外，各部件和元件可以描述成為執(zhí)行部件功能的手段。相應(yīng)地，預(yù)計(jì)本發(fā)明僅受所附權(quán)利要求的精神和范圍的限制。
權(quán)利要求
1.一種適合于在核磁共振成像機(jī)器中使用的活組織檢查儀器，所述儀器包括接受組織的長針，該長針包括針遠(yuǎn)端區(qū)段，包括組織接受口，針遠(yuǎn)端區(qū)段由不干涉與組織接受口相關(guān)的針遠(yuǎn)端區(qū)段的部分的MRI成像的第一材料形成；針近端區(qū)段，設(shè)置在組織接受口近處，針近端區(qū)段至少部分由不同于第一材料的第二材料形成。
2.如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，第一材料為非金屬。
3.如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，第一材料為非磁性。
4.如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，第一材料包括液晶聚合物。
5.如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，第一材料具有至少約15克/分鐘的熔化流動(dòng)指數(shù)。
6.如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，第二材料包括金屬。
7.如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，第二材料為非磁性。
8.如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，第二材料從包括鋁、鋁合金、不銹鋼、鈦、鈦合金和其組合的群體中選出。
9.如權(quán)利要求1所述的儀器，其特征在于，還包括設(shè)置在組織接受口遠(yuǎn)處的遠(yuǎn)端穿刺尖頭。
10.如權(quán)利要求9所述的儀器，其特征在于，遠(yuǎn)端穿刺尖頭包括非金屬材料。
全文摘要
提供一種改進(jìn)的針組件。針遠(yuǎn)端部分可由不干涉設(shè)置在針遠(yuǎn)端部分中的組織接受口的MRI成像的第一材料形成。針近端部分可由不同的第二材料形成。針近端部分可提供強(qiáng)度和剛性。
文檔編號(hào)A61B10/00GK1676105SQ20051005617
公開日2005年10月5日 申請日期2005年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者M·森頓, E·湯普森 申請人:埃色康內(nèi)外科股份有限公司