CN101919717A - 具有弹性体棱的活检靶向立方体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种活检系统，包括控制模块、定位组件、活检装置和靶向立方体。具体地，本发明提供了一种具有弹性体棱的活检靶向立方体。所述活检装置包括插套部分和探头。所述探头和/或其他相关部件能够有选择地与靶向立方体接合，所述靶向立方体能够有选择地与具有用于接纳所述靶向立方体的孔的栅板接合。所述靶向立方体包括由表面限定的本体。所述靶向立方体还包括导向孔，所述导向孔起始并终止于所述表面，并穿过所述靶向立方体的本体，从而提供穿过所述靶向立方体的通道。所述靶向立方体的所述表面的相交处构成由弹性体材料形成的棱。所述弹性体棱可以压缩，并因此可提供与具有多种形状和尺寸的开口的多种栅板的可靠配合。

Description

具有弹性体棱的活检靶向立方体
背景技术
活检样本可使用多种装置在各种医疗过程中以多种方式获得。活检装置可在立体取向导引、超声导引、MRI导引、PEM导引、BSGI导引或其他导引下使用。仅作为示例的活检装置在以下专利中有所公开：发布于2001年8月14日、名称为“Surgical Device for theCollection of Soft Tissue”(用于采集软组织的外科手术装置)的美国专利No.6,273,862；发布于2001年5月15日、名称为“BiopsyInstrument with Breakable Sample Segments”(具有易破样品段的活检器械)的美国专利No.6,231,522；发布于2001年5月8日、名称为“Devices for Marking and Defining Particular Locationsin Body Tissue”(用于标示和限定身体组织中的具体位置的装置)的美国专利No.6,228,055；发布于2000年9月19日、名称为“Control Method for an Automated Surgical Biopsy Device”(自动化外科活检装置的控制方法)的美国专利No.6,120,462；发布于2000年7月11日、名称为“Control Apparatus for anAutomated Surgical Biopsy Device”(自动化外科活检装置的控制设备)的美国专利No.6,086,544；发布于2000年6月20日、名称为“Biopsy Instrument with Removable Extractor”(具有可移动提取器的活检器械)的美国专利No.6,077,230；发布于2000年1月25日、名称为“Vacuum Control System and Method for AutomatedBiopsy Device”(用于自动化活检装置的真空控制系统和方法)的美国专利No.6,017,316；发布于1999年12月28日、名称为“Surgical Biopsy Device”(外科活检装置)的美国专利No.6,007,497；发布于1999年11月9日、名称为“Method andApparatus for Automated Biopsy and Collection of SoftTissue”(用于自动化活检和软组织采集的方法和设备)的美国专利No.5,980,469；发布于1999年10月12日、名称为“Method of Usefor a Multi-Port Biopsy Instrument”(多口活检器械的使用方法)的美国专利5,964,716；发布于1999年7月27日、名称为“Apparatus for Automated Biopsy and Collection of SoftTissue”(用于自动化活检和软组织采集的设备)的美国专利No.5,928,164；发布于1998年7月7日、名称为“Apparatus forAutomated Biopsy and Collection of Soft Tissue”(用于自动化活检和软组织采集的设备)的美国专利No.5,775,333；发布于1998年6月23日、名称为“Control System and Method for AutomatedBiopsy Device”(自动化活检装置的控制系统和方法)的美国专利No.5,769,086；发布于1997年7月22日、名称为“Methods andDevices for Automated Biopsy and Collection of Soft Tissue”(用于自动化活检和软组织采集的方法和装置)的美国专利No.5,649,547；发布于1996年6月18日、名称为“Method andApparatus for Automated Biopsy and Collection of SoftTissue”(用于自动化活检和软组织采集的方法和设备)的美国专利No.5,526,822；公布于2008年9月4日、名称为“Presentation ofBiopsy Sample by Biopsy Device”(通过活检装置提供活检样本)的美国专利公布No.2008/0214955；公布于2007年11月1日、名称为“Grid and Rotatable Cube Guide Localization Fixture forBiopsy Device”(用于活检装置的格栅和可旋转的立方体导引定位夹具)的美国专利公布No.2007/0255168；公布于2007年5月24日、名称为“Remote Thumbwheel for a Surgical Biopsy Device”(用于外科活检装置的远程指轮)的美国专利公布No.2007/0118048；公布于2005年12月22日、名称为“MRI Biopsy Device LocalizationFixture”(MRI活检装置定位夹具)的美国专利公布No.2005/0283069；公布于2003年10月23日、名称为“MRI CompatibleBiopsy Device with Detachable Probe”(具有可拆卸探头的MRI兼容性活检装置)的美国专利公布No.2003/0199753；公布于2003年6月12日、名称为“MRI Compatible Surgical Biopsy Device”(MRI兼容性外科活检装置)的美国专利公布No.2003/0109803；提交于2006年12月13日、名称为“Biopsy Sample Storage”(活检样本储存)的美国临时专利申请No.60/874,792；以及提交于2006年12月13日、名称为“Biopsy System”(活检系统)的美国临时专利申请No.60/869,736。上面引用的各美国专利、美国专利申请公布和美国临时专利申请的公开内容均以引用方式并入本文。
一些活检系统可提供将活检装置的探头和/或其他部件引导至所需活检部位的设备。在一些这样的活检系统中，可使用导向立方体和定位栅板。可有选择地将导向立方体设置在栅板的开口内。导向立方体可包括用于接纳探头和/或其他部件(如针、套管、插塞，或者这些的组合或其他部件)的一部分的导向孔。将导向立方体插入栅板后，可通过导向立方体的选定导向孔将探头或其他部件引导至所需的活检部位。所需的活检部位可能已经或未曾通过一种或多种上述引导方法识别和/或靶向。在一些情况下，理想的方式可以是提供一种具有某些特征的导向立方体，所述特征可改善导向立方体与一个或多个定位栅板的配合使用。
已研发出若干系统和方法并用于获取活检样本，但应当认为在本发明人之前还无人研制出或使用所附权利要求中描述的发明。
发明内容
本发明具体公开了如下内容：
(1).一种用于相对于患者引导医疗器械的导向装置，所述导向装置能够与第一板和第二板一起使用，其中所述第一板具有多个孔，所述第二板和所述第一板均是能够调节的以固定所述患者的一部分，所述导向装置能够与所述第一板的所述孔中的一个选定孔联接，所述导向装置包括：
a.由至少一个表面限定的本体，其中所述至少一个表面包括所述本体的大致近端部分和所述本体的大致远端部分；
b.至少一个通道，其中所述至少一个通道从所述大致近端部分延伸穿过所述本体并延伸至所述大致远端部分，所述至少一个通道能够接纳所述医疗器械的至少一部分；和
c.外部弹性体部分，所述外部弹性体部分操作上能够响应施加到所述外部弹性体部分上的力而压缩，所述外部弹性体部分与所述导向装置的本体的所述至少一个表面或所述导向装置的本体的至少一条棱中的一者或两者相关联，其中所述弹性体部分能够接合所述第一板。
(2).根据第(1)项所述的导向装置，其中所述导向装置能够插入到所述第一板的所述多个孔中的一个选定孔内，所述装置还包括操作上能够防止所述导向装置插入过深的依托结构。
(3).根据第(1)项所述的导向装置，其中所述导向装置为可旋转的以将所述至少一个通道设置成选定的取向。
(4).根据第(1)项所述的导向装置，其中所述外部弹性体部分由选自硫化热固性塑料、热塑性弹性体、天然橡胶、合成橡胶、以及它们的组合所组成的组的材料构成。
(5).根据第(1)项所述的导向装置，其中所述导向装置的本体包括多个表面，所述多个表面包括所述大致近端部分和所述大致远端部分。
(6).根据第(5)项所述的导向装置，其中所述导向装置还包括由所述多个表面的相交表面限定的多条棱，所述多条棱的至少一部分构成所述外部弹性体部分。
(7).根据第(6)项所述的导向装置，其中构成所述外部弹性体部分的所述多条棱的至少一部分被包覆模制到构成所述本体的刚性材料上。
(8).根据第(6)项所述的导向装置，其中所述导向装置为包括六个表面和由所述表面相交而限定的十二条棱的立方体。
(9).根据第(6)项所述的导向装置，其中所述导向装置包括延伸穿过所述本体的多个通道。
(10).根据第(9)项所述的导向装置，其中所述多个通道彼此大致平行。
(11).根据第(9)项所述的导向装置，其中所述多个通道中的一个或多个彼此大致垂直。
(12).根据第(9)项所述的导向装置，其中所述多个通道包括中央通道、角部通道和偏心通道，其中所述中央通道大致垂直于所述角部通道和所述偏心通道。
(13).根据第(8)项所述的导向装置，其中所述立方体的表面包括四个实体表面和两个开放表面。
(14).根据第(13)项所述的导向装置，其中所述两个开放表面位于所述立方体的相对侧上，其中与所述两个开放表面相连的棱构成所述导向装置的所述外部弹性体部分。
(15).一种能够插入到栅板中以用于相对于患者引导医疗器械的的导向装置，所述导向装置包括：
a.由多个面限定的本体，其中所述多个面在所述多个面的相交处限定多条棱；
b.至少一个通道，其中所述至少一个通道从所述多个面的一对大致相对的面延伸穿过所述本体，所述至少一个通道能够接纳所述医疗器械的至少一部分；和
c.与所述多条棱中的一条或多条棱相连的可压缩部分，其中所述可压缩部分操作上能够响应施加到所述可压缩部分上的力而缩小体积。
(16).根据第(15)项所述的导向装置，所述导向装置还包括操作上能够防止所述导向装置插入到所述栅板中过深的依托结构。
(17).根据第(15)项所述的导向装置，其中所述可压缩部分包含包覆模制到所述本体上的第一材料，其中所述本体由第二材料预成形。
(18).根据第(15)项所述的导向装置，其中所述导向装置为可旋转的以将所述至少一个通道设置到所需的取向。
(19).根据第(18)项所述的导向装置，其中所述导向装置包括具有多个导向孔的可旋转的导向立方体，其中第一组导向孔在第一对相对面之间穿过本体以提供第一通道，并且其中第二组导向孔在第二对相对面之间穿过本体以提供第二通道。
(20).一种相对于患者引导医疗器械的方法，所述方法包括以下步骤：
a.指定导向装置的近端部分和远端部分，其中所述导向装置具有至少一条弹性体棱；
b.将所述导向装置插入到能够邻近患者设置的板的孔中，其中首先将所述导向装置的远端部分插入到所述板中，并且其中所述导向装置的近端部分从所述板的近侧伸出，其中所述导向装置的至少一条弹性体棱响应所述插入动作而压缩，其中所述压缩的至少一条弹性体棱靠着限定所述板的孔的内壁而伸展；以及
c.将所述医疗器械的一部分插入到从所述导向装置的近端部分延伸至所述导向装置的远端部分的通道中。
附图说明
本说明书后附的权利要求书特别指出并明确要求本发明的权利，但应当认为根据以下结合附图对特定实例的描述将会更好地理解本发明。附图中，各视图的相同的附图标记代表相同的构成要素。
图1为活检系统的透视图，其包括与活检装置远程连接的控制模块，并包括定位组件。
图2为图1的定位组件的乳腺线圈的透视图。
图3为插入图1的定位组件的导向立方体的活检装置的透视图。
图4为图1的活检系统的插塞和套管的透视图。
图5为图4的插塞和套管的分解透视图。
图6为插入图1的定位组件的栅板中的导向立方体的透视图。
图7为图4的插塞和套管的透视图，其中图1的限深挡块插入图6的导向立方体和栅板。
图8为图1的活检系统的导向立方体的透视图。
图9为通过旋转图8的导向立方体可达到的九个导向位置的图示。
图10为具有自依托特征的图1的活检系统的另一个导向立方体的透视图。
图11为插入两个图10的导向立方体之一的图1的插塞和套管的透视图，其中所述导向立方体插入图1的栅板中。
图12为具有开放顶部和底部以及另一种自依托特征的另一个导向立方体的透视图。
图13为具有另一种自依托特征的另一个导向立方体的后透视图。
图14为图13的导向立方体的前透视图。
图15为图13的导向立方体的右侧视图，其具有以虚线示出的倾斜的平行导向孔。
图16为具有弹性体棱的另一个导向立方体的前透视图。
图17为图16的导向立方体的后透视图。
图18为具有弹性体本体和九个用于接纳活检装置一部分的扩展式进入狭缝的另一个导向立方体的透视图。
图19为具有弹性体本体和九个用于接纳活检装置一部分的扩展式星形进入开口的另一个导向立方体的透视图。
图20为具有弹性体本体和三个缩小尺寸的导向孔的另一个导向立方体的透视图，其中缩小尺寸的导向孔具有可扩展以容纳活检装置一部分的特征。
图21为具有弹性体本体和三个缩小尺寸的星形导向孔的另一个导向立方体的透视图，其中星形导向孔可扩展以容纳活检装置的一部分。
图22为具有弹性体本体和与导向立方体的导向孔相邻并平行的延展性构件的另一个导向立方体的透视图。
图23为沿着图22所示的线23-23截取的图22的导向立方体的俯视剖面图。
图24为具有一对渐缩侧面的另一个导向立方体的透视图。
图25为图24的导向立方体的侧视剖面图，其中用虚线示出了导向孔。
图26为具有一组弹性体凸起部的另一个导向立方体的透视图，其中凸起部赋予导向立方体以锥形轮廓。
图27为图26的导向立方体的侧视图。
图28为具有沿着一对侧面延伸的铰接构件的另一个导向立方体的侧视图，并用虚线示出了中央导向孔。
图29为图28的导向立方体的前视图。
图30为插入栅板的图28的导向立方体的前视图，其中栅板只示出了一部分。
图31为图30的导向立方体和栅板的侧视图，其中示出了沿图30中的线31-31截取的栅板的剖面，并用虚线示出了导向立方体的中央导向孔。
具体实施方式
以下对某些实例的描述不应用于限制本发明的范围。通过以下举例说明设想用于实施本发明的最佳方式之一的描述，本文所公开的类型的其他特征、形态和优点对于本领域的技术人员将变得显而易见。应当认识到，在不脱离本发明的情况下，本文所述的类型可具有其他不同的和显而易见的形态。因此，应认为附图和描述实质上是示例性的而不是限制性的。
如图所示，示例的磁共振成像(MRI或MR成像)兼容的活检系统可包括控制模块(12)、定位组件(15)和活检装置(14)。具体而言，定位组件(15)能够定位患者的乳腺并将活检装置(14)的针(90)引导至患者乳腺内的目标区域。而控制模块(12)可操作以在将针(90)引入目标部位后控制活检装置(14)。这些部件和它们的子部件将在下文中进一步讨论。此外，还将讨论与多种定位组件配合使用的导向立方体。尽管本公开涉及可与MRI以及MRI设备和装置兼容的活检系统，但是应当理解，其他成像技术以及设备和装置，包括但不限于立体取向、超声、PEM、BSGI和/或其他成像技术和设备，也可与下文所述的部件一起使用。
I.控制模块
在图1-3中，MRI兼容的活检系统(10)具有控制模块(12)，其可设置在容纳MRI机(未示出)的屏蔽室外或至少与其间隔开，以减小与其强磁场和/或灵敏的射频(RF)信号探测天线之间的不利交互作用。如通过引用而全部结合于本文的美国专利No.6,752,768中所述，可将一系列预编程的功能结合到控制模块(12)中以帮助采集组织样本。控制模块(12)控制与定位组件(15)一起使用的活检装置(14)并为其提供动力。活检装置(14)通过附装在乳腺线圈(18)上的定位夹具(16)设置和引导，其中乳腺线圈可放置在MRI或其他成像机的机架(未示出)上。
在本例中，控制模块(12)以机械、电力和气动方式连接到活检装置(14)，以使需要与MRI机的强磁场和灵敏的RF接收部件间隔开的部件可被隔离。缆线管理线盘(20)放置在从控制模块(12)的一侧伸出的缆线管理固定架(22)上。缠绕在缆线管理线盘(20)上的是成对的电缆线(24)和机械缆索(26)，它们分别用于传递控制信号以及切割器的旋转/前进运动。具体而言，电缆线和机械缆索(24、26)分别具有连接到控制模块(12)中各自的电端口和机械端口(28、30)上的一端，并且连接到活检装置(14)的插套部分(32)上的另一端。不使用时可夹持插套部分(32)的对接杯(34)通过对接底座挂架(36)挂在控制模块(12)上。应当理解，上文所述的与控制模块(12)相关的此类部件只是任选的。
安装在墙壁上的接口锁盒(38)为控制模块(12)上的锁定端口(42)提供拴系件(40)。拴系件(40)以独特的方式端接，并且长度较短，以防止无意中将控制模块(12)与MRI机或其他机器设置得过近。在线的外壳(44)可将拴绳(40)、电缆线(24)和机械缆索(26)对准到它们在控制模块(12)上的各自端口(42、28、30)。
通过连接在控制模块(12)与捕获液体和固体碎片的真空罐(50)的出口(48)之间的第一真空管(46)提供真空辅助。管路套件(52)可完成控制模块(12)与活检装置(14)之间的气动连通。具体而言，第二真空管(54)连接到真空罐(50)的入口(56)。第二真空管(54)分成连接到活检装置(14)上的两条真空管(58、60)。活检装置(14)装上插套部分(32)后，控制模块(12)执行功能检查。可通过手动方式将生理盐水注入活检装置(14)或以其他方式将生理盐水引入活检装置(14)，以便用作润滑剂并帮助实现真空密封和/或用于其他目的。本例中，控制模块(12)启动活检装置(14)中的切割机构(未示出)，监控切割器在活检装置(14)中的全行程。机械缆索(26)中或活检装置(14)内的接合(Binding)可任选地根据以下方面进行监控：用于使机械缆索(26)转动的马达力和/或机械缆索(26)的扭转量(通过比较机械缆索(26)各端的转速或位置进行感测)。
本例中，与插套部分(32)分开的远程键盘(62)可通过电缆线(24)同控制面板(12)通信以加强临床医生对活检装置(14)的控制，尤其是当插入定位夹具(16)后对活检装置(14)本身的控制不容易实现时和/或控制模块(12)不便地设置在较远(如30英尺外)时。然而，与本文所述的其他部件一样，远程键盘(62)仅是可选的，并可根据需要进行改进、替换、增加或省略。本例中，在插入后插套部分(32)上的尾端指轮(63)也是容易触及的以旋转从其采集组织样本的侧面。
当然，上文所述的控制模块(12)仅是一个示例。可使用任何其他合适类型的控制模块(12)及相关部件。仅作为示例，控制模块(12)可根据如下专利的教导来构造和操作：公布于2008年9月18日、名称为“Vacuum Timing Algorithm for Biopsy Device”(活检装置的真空定时算法)的美国专利公开No.2008/0228103，该专利的公开内容以引用方式并入本文。作为另一个仅用作说明的实例，控制模块(12)可根据以下专利的教导来构造和操作：提交于2008年12月18日、名称为“Control Module Interface for MRI Biopsy Device”(MRI活检装置的控制模块界面)的美国专利申请No.12/337,814，该专利的公开内容也以引用方式并入本文。作为另一种选择，控制模块(12)也可具有任何其他合适的部件、特征、构造、功能、可操作性等。根据本文的教导，控制模块(12)和相关部件的其他合适的变型对于本领域的普通技术人员而言将是显而易见的。
II.定位组件
本例的定位组件(15)包括乳腺线圈(18)和定位夹具(16)。定位组件(15)的这些部件将在下文中进一步描述。
定位框架(68)的左右平行上部导杆(64、66)被侧向可调节地分别接纳到左右平行上部轨道(70、72)内，其中左右平行上部轨道连接到下侧(74)以及在乳腺线圈(18)的患者支持平台(78)中形成的选定乳腺孔(76)的每侧上。乳腺线圈(18)的基座(80)由中心线柱(82)连接，其中中心线柱连接到乳腺孔(76)之间的患者支持平台(78)上。此外，大致以各乳腺孔(76)相间隔的、位于每侧上的一对外部垂直支柱(84、86)分别限定定位夹具(16)所在的侧向凹槽(88)。
应当理解，在本例中，患者的乳腺分别悬垂到侧向凹槽(88)内的乳腺孔(76)中。为了方便，本文按照惯例借助定位夹具(16)通过笛卡尔坐标查找乳腺组织内的可疑病灶，从而有选择地定位器械，如接合到插套部分(32)以形成活检装置(14)的探头(91)的针(90)。当然，也可使用任何其他类型的坐标系或靶向技术。为了有助于离手操作活检系统(10)，尤其是在闭孔MRI机的狭窄范围内进行重复再成像时，活检系统(10)还可引导套管(94)内含的插塞(92)。可通过纵向设置在针(90)或套管(94)上的限深挡块(95)来控制插入深度。作为另一种选择，也可用任何其他合适的方式控制插入深度。
该引导具体由在本例中被描述为栅板(96)的侧栏实现，栅板被接纳在侧向可调节式外部三侧板架(98)内，而该架附接在左右平行上部导杆(64、66)下方。类似地，当安装在乳腺线圈(18)中时，相对于患者胸部内侧面的被称为内侧板(100)的内侧栏被接纳在连接到靠近中心线柱(82)的左右平行上部导杆(64、66)下方的内部三侧板架(102)内。为了进一步提高器械(如探头(91)的针(90)、插塞/套管(92、94)等)的插入点精度，可将导向立方体(104)插入到栅板(96)中。
本例中，将选定的乳腺沿着内侧通过内侧板(100)进行压缩，并将乳腺的外侧压在栅板(96)上，后者限定X-Y平面。X-轴与站立的患者垂直(矢状)，并与面对定位夹具(16)外部暴露部分的临床医生所看到的从左到右的轴线一致。朝乳腺内侧延伸并垂直于该X-Y平面的为Z-轴，其通常与活检装置(14)的针(90)或插塞/套管(92、94)的插入方向和深度一致。为了清楚起见，术语Z-轴可与“刺入轴”交换使用，然而后者可与用于定位患者身上的插入点的空间坐标正交或不正交。本文所述的定位夹具(16)的类型允许与X-Y轴不正交的刺入轴以方便的或临床有利的角度到达病灶。
应当理解，上文所述的定位组件(15)仅是一个示例。可使用任何其他合适类型的定位组件(15)，包括但不限于使用与上述那些不同的乳腺线圈(18)和/或定位夹具(16)的定位组件(15)。对于本领域的普通技术人员而言，定位组件(15)的其他合适的部件、特征、构造、功能、可操作性等根据本文的教导将是显而易见的。
III.活检装置
如图1所示，活检装置(14)的一种类型可包括插套部分(32)和探头(91)。示例性插套部分(32)在上文提到控制模块(12)的部分中作了讨论。下面的段落将详细讨论探头(91)以及相关的部件与装置。
本例中，套管(94)和插塞(92)与探头(91)相关。具体而言，如图4、5和7所示，将插塞(92)滑入套管(94)中，并引导该组合穿过导向立方体(104)而到达乳腺组织内的活检部位。然后将插塞(92)从套管(94)中取出，将探头(91)的针(91)插入套管(94)中，然后操作活检装置(14)，以通过针(90)从乳腺中获取一个或多个组织样本。
本例的套管(94)在近端连接到圆柱形毂(198)上，并且套管(94)包括内腔(196)和邻近开口远端(202)的侧孔(200)。圆柱形毂(198)具有位于外面的指轮(204)以用于旋转侧孔(200)。圆柱形毂(198)具有包围鸭嘴形密封件(208)、刮油密封件(210)和密封件护圈(212)的内部凹槽(206)，以在内腔(196)空时提供流体密封并为插入的插塞(92)提供密封。沿着套管(94)的外表面纵向隔开的量度标记(213)从视觉上(或许实际上)实现图1的限深挡块(95)的定位方法。
本例的插塞(92)包括具有对应特征的多个部件。中空轴(214)包括流体内腔(216)，其将可成像的侧面凹口(218)与近端口(220)连通。中空轴(214)在纵向上延伸其长度，当完全与套管(94)接合时，刺入尖端(222)位于套管(94)的远端(202)之外。插塞指轮盖(224)包围近端口(220)并包括锁定特征(226)，而锁定特征(226)包括可见的角度指示标记(228)，插塞指轮盖(224)接合套管指轮(204)，以确保可成像的侧面凹口(218)对准套管(94)中的侧孔(200)。插塞密封盖(230)可在近端接合到插塞指轮盖(224)中以封闭流体内腔(216)。本例的插塞密封盖(230)包括锁定或定位特征(232)，后者包括与插塞指轮盖(224)上的可见角度指示标记(228)相对应的可见角度指示标记(233)，插塞密封盖(230)可以用刚性、柔性或弹性体材料制成。图7中，导向立方体(104)引导插塞(92)和套管(94)穿过栅板(96)。
尽管本例的插塞(92)是中空的，但是应当理解，作为另一种选择，插塞(92)也可具有基本上实心的内部，使得插塞(92)不限定内腔。此外，在一些类型中，插塞(92)可不带侧面凹口(218)。对于本领域的普通技术人员而言，插塞(92)的其他合适的部件、特征、构造、功能、可操作性等根据本文的教导将是显而易见的。同样，套管(94)也可以多种方式改变。例如，在另一些类型中，套管(94)具有封闭的远端(202)。作为另一个仅用作说明的实例，套管(94)可具有封闭的刺入尖端(222)以代替具有刺入尖端(222)的插塞(92)。在一些这样的类型中，插塞(92)只是具有不锋利的远端；或者插塞(92)的远端可具有任何其他合适的结构、特征或构造。对于本领域的普通技术人员而言，套管(94)的其他合适的部件、特征、构造、功能、可操作性等根据本文的教导将是显而易见的。此外，在一些类型中，可省去插塞(92)或套管(94)中的一者或两者一起省去。例如，探头(91)的针(90)可直接插入导向立方体(104)而无需通过套管(94)插入导向立方体(104)。
可与探头(91)(或针(90))配合使用的另一个部件是限深挡块(95)。限深挡块可具有可用以防止套管(94)和插塞(92)(或针(90))插入过深的任何合适的构型。例如，限深挡块(95)可设置在套管(94)(或针(90))的外部，并能够限制套管(94)插入导向立方体的程度。应当理解，限深挡块(95)的此类限制还可提供对套管(94)和插塞(92)(或针(90))的组合插入患者乳腺的深度限制。此外，应当理解，在将插塞(92)从套管(94)中取出并将针(90)插入套管(94)后，此类限制可确定活检装置(14)在其上获取一个或多个组织样本时进入患者乳腺内的深度。可与活检系统(10)配合使用的示例性限深挡块(95)在如前所述的公布于2007年11月1日、名称为“Grid and Rotatable CubeGuide Localization Fixture for Biopsy Device”(用于活检装置的格栅和可旋转的立方体导引定位夹具)并以引用方式并入本文的美国专利申请公布No.2007/0255168中有所描述。
在本例中以及如上文所述，活检装置(14)包括针(90)，该针可在套管(94)和插塞(92)的组合插入患者乳腺内所需位置并且插塞(92)从套管(94)移除之后插入套管(94)。本例的针(90)包括侧孔(未示出)，该侧孔被构造为当针(90)插入套管(94)的内腔(196)时与套管(94)的侧孔(200)大致对齐。本例的探头(91)还包括旋转和平移切割器(未示出)，该切割器由插套(32)中的部件驱动，并且可操作以切断从套管(94)的侧孔(200)和针(90)的侧孔伸出的组织。可以任何合适的方式从活检装置(14)中获取切断的组织样本。
仅作为举例，活检装置(14)可根据如下文献的教导内容来构造和操作：2008年9月18日公布的名称为“Vacuum Timing AlgorithmFor Biopsy Device”(活检装置的真空定时算法)的美国专利公布No.2008/0228103，该专利的公开内容以引用方式并入本文。仅作为另一个示例性实例，活检装置(14)可根据如下文献的教导内容来构造和操作：2008年12月18日提交的名称为“Mechanical Tissue SampleHolder Indexing Device”(机械式组织样本保持器转位装置)的美国专利申请No.12/337,874，该专利的公开内容以引用方式并入本文。仅作为另一个示例性实例，活检装置(14)可根据如下文献的教导内容来构造和操作：2008年12月18日提交的名称为“Biopsy Devicewith Sliding Cutter Cover”(具有滑动切割器盖的活检装置)的美国专利申请No.12/337,674，该专利的公开内容以引用方式并入本文。仅作为举例，套管(94)可以用名称为“Biopsy Device withSliding Cutter Cover”(具有滑动切割器盖的活检装置)的美国专利申请No.12/337,674中描述的任何可拆卸的针来代替。仅作为另一个示例性实例，活检装置(14)可根据如下文献的教导内容来构造和操作：2008年12月18日提交的名称为“Biopsy Device with DiscreteTissue Chambers”(具有分离组织室的活检装置)的美国专利申请No.12/337,911，该专利的公开内容以引用方式并入本文。仅作为另一个示例性实例，活检装置(14)可根据如下文献的教导内容来构造和操作：2008年12月18日提交的名称为“Biopsy Device with CentralThumbwheel”(具有中央指轮的活检装置)的美国专利申请No.12/337,942，该专利的公开内容以引用方式并入本文。作为另一种选择，活检装置(14)可具有任何合适的部件、特征、构造、功能、可操作性等。对于本领域的普通技术人员而言，活检装置(14)和相关部件的其他合适变型根据本文的教导内容将显而易见。
IV.导向立方体
以下描述的导向立方体一般适于与上述定位组件(15)一起使用。仅作为示例性的导向立方体的许多特征将在以下段落中进行讨论。
A.导向立方体概述
在一些类型中，导向立方体可包括由一个或多个棱和面限定的本体。本体可包括一个或多个导向孔或其他类型的通道，这些导向孔或通道在导向立方体的面之间延伸，并且可用于引导器械，例如活检装置(14)或活检装置(14)的一部分(如活检装置(14)的针(90)、套管(94)和插塞(92)的组合等)。导向立方体可围绕一个、两个或三个轴旋转，以将导向立方体的一个或多个导向孔或通道引导到所需位置。
现在参照图8，导向立方体(104)包括中央导向孔(106)、角部导向孔(108)和偏心导向孔(110)，它们在各自相对的成对的面(112、114、116)之间彼此垂直通过。通过在两个轴上有选择地旋转导向立方体(104)，可将一对面(112、114、116)在近侧对准某个未转向的位置，然后将选定的近端面(112、114、116)任选地旋转四分之一圈、半圈或四分之三圈。因此，九个导向位置(118、120a-120d、122a-122d)中的一个可在近侧露出，如图9所示。更具体而言，中央导向孔(106)可实现导向位置(118)，角部导向孔(108)可实现导向位置(120a-120d)，偏心导向孔(110)可实现导向位置(122a-122d)。
图6中，可双轴旋转的导向立方体(104)的尺寸适合从近侧插入栅板(96)中的多个正方形凹口(130)中的一个，栅板由垂直条(132)和水平条(134)交叉而形成。导向立方体(104)被附附装在栅板(96)正面的背衬基板(136)阻挡而不能穿过栅板(96)。背衬基板(136)包括位于各正方形凹口(130)中央的相应正方形开口(138)，从而形成足以保持导向立方体(104)的正面但却未大到会阻挡导向孔(104、106、108)的唇缘(140)。正方形凹口(130)的深度小于导向立方体(104)的深度，因而可露出导向立方体(104)的近端部分(142)，以可从栅板(96)抓取出。根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员应当理解，在一些类型中栅板(96)的背衬基板(136)可完全省去。在一些无背衬基板(136)的这样的类型中，可使用如下详述的导向立方体的其他特征将导向立方体可靠且可拆卸地装配在栅板中。然而，此类其他特征也可与具有背衬基板(136)的栅板(例如栅板(96))结合使用，而不是部分或完全地省去背衬基板(136)。
B.自依托的导向立方体
在图10中，导向立方体(104a)通过添加与导向立方体(104a)的立方体部分(242)共棱的矩形棱柱(240)而成为自依托。垂直于共用立方棱观察时，立方体部分(242)的较大的正方形面(244)与矩形棱柱(240)的较小的正方形面(246)重叠。如图11所示，矩形棱柱(240)让导向立方体(104a)的两个相邻面(250、252)之一在近端露出，然后使各面旋转至四个四分之一圈旋转位置之一处。在该示例性类型中，第一面(250)具有中央导向孔(106a)，第二面(252)具有角部导向孔(108a)和偏心导向孔(110a)。径向凹槽(254)形成于矩形棱柱(240)中，因此在使用偏心导向孔(110a)时限深挡块(95)托靠在面(252)上。
图12中，导向立方体(104b)通过添加从导向立方体(104b)的两个面(262、264)伸出的矩形棱柱(260)而成为自依托。矩形棱柱(260)让导向立方体(104b)的两个相邻面(262、264)之一在近端露出，然后使各面旋转至四个四分之一圈旋转位置之一处。在该示例性类型中，第一面(262)具有中央导向孔(106b)，第二面(264)具有角部导向孔(108b)和偏心导向孔(110b)。第一径向凹槽(266)形成于矩形棱柱(260)中，因此在使用偏心导向孔(110b)时让限深挡块(95)托靠在面(264)上。第二径向凹槽(268)形成于矩形棱柱(260)中，因此在使用中央导向孔(106b)时让限深挡块(95)托靠在面(262)上。如下文更详细讨论，导向立方体(104b)可具有由导向立方体(104b)的面限定的开放顶部(261)和/或开放底部(未示出)，如该示例性类型所示。
在图13-15中，导向立方体(104c)具有环绕近端面(271)的近端加大的帽形部(270)，该近端面托靠在诸如栅板(96)中的选定正方形凹口(130)中，并且可绕一个轴旋转至四个四分之一圈位置之一处。四个倾斜的导向孔(272a、272b、272c、272d)不但可增加选定正方形凹口(130)内插入点的数量，还可得到所需刺入角度，而非仅限于垂直刺入。根据本文的教导内容，应当理解虽然在一些类型中可使用倾斜的导向孔，但在其他类型中也可使用直角导向孔来代替或补充倾斜的导向孔。
C.弹性体棱
在图16和17中，导向立方体(304)包括由四个面(308、310、312、314)限定的本体(306)。面(308、310、312、314)包括两组相对的面，如示例性形式中所示，其中面(308)和面(310)相对，同样，面(312)和面(314)相对。导向立方体(304)具有穿过导向立方体(304)的导向孔(316、318、320)。导向孔(316、318、320)在一组相对的面上具有相应开口，从而经由从立方体(304)的一侧至另一侧的通道而实现进入。应当理解，在一些类型中，导向孔可构造为在一个面上共用公共开口。如该示例性类型所示，面(308、310)包括中央导向孔(316)，而面(312、314)包括角部导向孔(318)和偏心导向孔(320)。然而，应当理解，面(308、310、312、314)均可具有任意数量的以任何合适的方式定位或排布的导向孔，并且可提供任意合适数量的穿过导向立方体(304)的通道。
导向立方体(304)的各面(308、310、312、314)可由棱限定。在此类构造中，应当理解，一些面(308、310、312、314)可共有一个或多个公共棱。例如，面(308)可由棱(322a-322d)限定。面(312)可由棱(326a-326c、322d)限定。面(310)可由棱(324a-324c、326c)限定。面(314)可由棱(328a、328b、322c、324c)限定。还应当理解，面(308、310、312、314)可构造为使各面不共用公共棱，而是相邻面的棱彼此邻接而形成导向立方体(304)的棱(322a-322d、324a-324c、326a-326c、328a-328b)。例如，可首先单独形成面(308、310、312、314)，例如形成为单独的板，其中各板均具有自己的四条棱，然后将这些单独的板接合在一起而形成导向立方体(304)等。
如图16所示，导向立方体(304)的棱(322a-322d、324a-324c、326a-326c、328a-328b)的至少一部分由弹性体材料构成或配有弹性体材料。在图16中，棱(322a、324a、326a、328a、322b、324b、326b和328b)由弹性体材料构成。如此形成了四个面(308、310、312、314)具有对棱的导向立方体(304)，其中四个面均具有弹性体棱。根据本文的教导内容，应当理解其他导向立方体类型可以任何合适的构型来布置弹性体棱。例如，在另一些类型中，导向立方体的所有棱都可具有弹性体棱。任何有助于改善导向立方体与栅板配合的弹性体棱布置都是合适的。
导向立方体(304)还可在两个轴上旋转，该立方体通过使用从导向立方体(304)的两个面(308、312)伸出的矩形棱柱(330)而自依托。矩形棱柱(330)让导向立方体(304)的两个相邻面(308、312)之一在近侧露出，然后使各面旋转至四个四分之一圈旋转位置之一处。在该示例性类型中，第一径向凹槽(332)形成于矩形棱柱(330)中，因而在使用偏心导向孔(320)时让限深挡块(95)托靠在面(312)上。第二径向凹槽(334)形成于矩形棱柱(330)中，因而在使用中央导向孔(316)时限让深挡块(95)托靠在面(308)上。
如该示例性类型所示，导向立方体(304)可具有由导向立方体(304)的面(308、310、312、314)限定的开放顶部(336)和/或开放底部(未示出)。开放顶部(336)和开放底部(未示出)可在导向立方体(304)内形成空隙体积，并且取决于本体(306)的刚度，本体部分(306)可挠曲至一定角度，从而在栅板内形成更好的配合或在多种栅板内部形成更兼容性的配合。作为另一种选择，导向立方体(304)可具有封闭的顶部和/或底部。类似地，除了在导向孔(316、318、320)之间形成的通道之外，根据需要导向立方体(304)的内部可以基本上中空或基本上实心。
根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员将理解若干弹性体材料可适合与导向立方体(304)一起使用。仅作为举例，合适的弹性体材料可包括可能需要硫化的热固性塑料、热塑性弹性体(其中例如有SantopreneTM)、天然橡胶、合成橡胶(其中例如有乙烯-丙烯-双烯M级EPDM)以及具有合适弹性性能的其他聚合物。
可通过多种方式实现具有弹性体棱的导向立方体。例如，在制造导向立方体如具有弹性体棱(322a、324a、326a、328a、322b、324b、326b、328b)的导向立方体(304)时，在一些类型中可使用多次注塑模制工艺，其中导向立方体(304)的本体(306)可由第一材料(如非弹性体材料)模制形成，而弹性体棱可由第二材料(如上述或其他地方所述的弹性材料)模制形成。在另一些类型中，可与本体(306)分开单独模制或挤出弹性体棱(322a、324a、326a、328a、322b、324b、326b、328b)，然后通过机械紧固、化学粘合或其他合适的粘结或接合技术与本体(306)接合。
根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员将理解弹性体棱的构造、这些棱所用弹性体材料的类型、将弹性体材料施用到这些棱上的方法以及其他可能影响具体弹性体棱设计和材料是否合适的因素。根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员将进一步理解具有至少一个弹性体棱的导向立方体的合适设计可在栅板与导向立方体之间形成可靠的过盈配合，而不显著增大将导向立方体插入栅板或从栅板中移除导向立方体所需的力。因此，本例的导向立方体(304)可安装在多种类型的具有各种尺寸和构型的格栅开口或凹口的栅板中。应当理解，在一些设置中，棱(322a、324a、326a、328a、322b、324b、326b、328b)上存在弹性体材料可提供与栅板之间的足够摩擦以减小导向立方体(304)会讨厌地从栅板脱落的可能性。此外，对于本领域的普通技术人员而言，导向立方体(304)的其他合适特征、构造、部件、功能、可操作性和变型根据本文的教导内容将显而易见。
D.弹性体本体
图18-21示出了其他类型的包含弹性体本体的导向立方体，其中弹性体本体可压缩以适配具有其形状和/或尺寸因栅板而异的开口的多个栅板，或适配甚至在单个栅板中也不同的开口。根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员将理解，这些实例中本体的弹性体性质可显著增加导向立方体与多种栅板一起使用的兼容性。为了补充或区别于通过压缩来配合多种栅板的弹性体本体，图18-21还示出了具有扩大式入口的导向立方体类型。这些扩大式入口可由弹性体本体或弹性体本体的一部分限定或包围，在活检装置的一部分插入入口时让入口可扩张。尽管下文将结合图18-21中所示的实例更详细地描述弹性体本体的概念，但是应当理解，该概念可应用于本文所述的任何导向立方体以及此类导向立方体的变型。因此，弹性体本体的概念不必仅限于图18-21所示和下文所述的实例。
现在参照图18，导向立方体(400)包括具有九个进入缝隙(410)的弹性体本体(408)，进入缝隙用于接纳探头(91)和/或活检装置(14)的其他部件。当然，可提供任意合适数量的进入缝隙(410)，包括大于九个或小于九个。应当理解，缝隙(410)可具有各种长度和/或宽度等。弹性体本体(408)的本质允许本体(408)在安装于栅板中较小的开口时可压缩。处于压缩状态并且插入栅板的开口中时，弹性体本体(408)会在限定栅板开口的栅板内壁部分上施加力，使得导向立方体(400)可靠地保持在适当位置。如之前所讨论，导向立方体(400)的一部分可从栅板的近侧伸出，使得导向立方体(400)处于用户可触及的状态。要移除导向立方体(400)，用户可握住导向立方体(400)的伸出部分，并进一步压缩来减小其尺寸，然后将其从栅板开口退出。
导向立方体(400)还可包括从第一面(414)延伸穿过导向立方体(400)至相对面(未示出)的进入缝隙(410)以在相对面之间提供通道。在该示例性类型中，活检装置(14)可在需要或无需旋转导向立方体(400)的情况下与任何选定的进入缝隙(410)一起使用。使用时，套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入选定的进入缝隙(410)时，围绕进入缝隙(410)的弹性体本体(408)的本质使得其可压缩以适应套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))的体积。应当理解，无需将套管(94)(或针(90))的整个长度插入导向孔或进入缝隙(410)，并且在一些类型中，可仅将套管(94)(或针(90))长度的一部分插入导向孔或进入缝隙(410)。在一些类型中，不接纳套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))的邻近进入缝隙(410)或导向孔可在套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入选定的进入缝隙(410)时压缩。在一些类型中，如果导向立方体(400)插入栅板开口，套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入进入缝隙(410)会导致弹性体本体(408)在限定栅板开口的栅板壁上进一步施加力。根据本文的教导内容，应当理解，弹性体本体(408)和进入缝隙(410)可共同提供从导向立方体(400)到限定栅板开口的壁的足够的向外的力，使得导向立方体(400)在套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入进入缝隙(410)期间以及套管(94)(或针(90))退出进入缝隙(410)期间牢固地配装在栅板开口内。
现在参照图19，导向立方体(402)包括具有九个进入星形开口(412)的弹性体本体(408)，这些开口用于接纳探头(91)和/或活检装置(14)的其他部件。当然，可提供任意合适数量的开口(412)，包括大于九个或小于九个。类似地，开口(412)不一定为星形，可具有任何其他合适的形状。例如，开口(412)可包括任何类型的尺寸不足的进入开口，这些开口具有任意数量的围绕各开口周边(如相对于周边向外径向延伸)的缝隙。“尺寸不足”在一些设置中可以指松弛开口(412)(例如，套管(94)(或针(90))未插入其中的开口)的直径小于套管(94)(或针(90))的直径。本例中弹性体本体(408)的本质使得本体(408)在配装于栅板中较小的开口时可压缩。处于压缩状态并且插入栅板的开口中时，弹性体本体(408)会在限定栅板开口的栅板内壁部分上提供力，使得导向立方体(402)可靠地保持在适当位置。如之前所讨论，导向立方体(402)的一部分可从栅板近侧伸出，使得导向立方体(402)处于用户可触及的状态。要移除导向立方体(402)，用户可握住导向立方体(402)的伸出部分，并进一步压缩来减小其尺寸，然后将其从栅板开口退出。
导向立方体(402)还可包括从第一面(420)延伸穿过导向立方体(402)至相对面(未示出)的进入星形开口(412)以在相对面之间提供通道。在该示例性类型中，活检装置(14)可在需要或无需旋转导向立方体(402)的情况下与任何选定的进入开口(412)一起使用。使用时，套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入选定的进入开口(412)，围绕进入开口(412)的弹性体本体(408)的本质使得其可压缩以适应套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))的体积。应当理解，无需将套管(94)(或针(90))的整个长度插入导向孔或进入开口(412)，并且在一些类型中，可仅将套管(94)(或针(90))长度的一部分插入导向孔或进入开口(412)。在一些类型中，不接纳套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))的邻近进入开口(412)或导向孔可在套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入选定的进入开口(412)时压缩。在一些类型中，如果导向立方体(402)插入栅板开口，套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入进入开口(412)会导致弹性体本体(408)在限定栅板开口的栅板壁上进一步施加力。根据本文的教导内容，应当理解，弹性体本体(408)和进入开口(412)可共同提供从导向立方体(402)到限定栅板开口的壁的足够的向外的力，使得导向立方体(402)在套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入进入开口(412)期间以及套管(94)(或针(90))退出进入开口(412)期间牢固地配装在栅板开口内。
应当理解，图18和图19所示的导向立方体(400、402)可围绕一个、两个或三个轴旋转，以使由缝隙(410)或开口(412)限定的通道相对于栅板(96)具有所需取向。例如，在图18和图19所示的类型中，除了其他轴之外，导向立方体(400、402)可围绕延伸穿过面(414、420)的轴旋转。虽然图18和图19中所示的缝隙(410)和开口(412)为基本上等距间隔并且分布在整个面(414、420)上，但也可提供其他合适的排布或定位。此外，虽然缝隙(410)和开口(412)仅提供从一个面(414、420)到相对面(未示出)的通道，但应当理解，缝隙(410)或开口(412)可另外设置在导向立方体(400、402)的其他面上。对于本领域的普通技术人员而言，导向立方体(400、402)的其他合适变型根据本文的教导内容将显而易见。
现在参照图20和图21，导向立方体(404、406)是可旋转的(例如围绕一个、两个或三个轴)，并且具有在导向立方体(404、406)的相对面之间延伸以在导向立方体(404、406)的相对面之间提供通道的导向孔(414、415)。如图所示，一些类型可包括具有三个导向孔(414、415)的导向立方体(404、406)，另一些类型可包括更多或更少的导向孔(414、415)。导向孔(414、415)可限定小于套管(94)或针(90)的直径的松弛直径，但还可包括在插入套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))时便于导向孔(414、415)扩张的特征。在一些情况下，扩张特征的存在可减少套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入时的刮擦。如图20所示，导向孔(414)可包括在插入套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))时扩张的缝隙(438)。如图21所示，导向孔(415)可为星形，其中延伸式耀斑孔(440)在插入套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))时可扩张。
如以上关于导向立方体(400、402)的描述，导向立方体(404、406)可围绕一个、两个或三个轴旋转，以实现由导向孔(414、415)限定的相对于栅板(96)的所需通道取向。例如，在图20和图21所示的类型中，除了其他轴之外，导向立方体(404、406)可围绕延伸穿过面(426、432)的轴旋转。此外，导向孔(414、415)可具有与图20和图21所示排布不同的任何合适的排布或定位。此外，导向孔(414、415)仅提供从一个面(426、432)到相对面(未示出)的通道，应当理解，导向孔(414、415)可另外设置在导向立方体(404、406)的其他面上。对于本领域的普通技术人员而言，导向立方体(404、406)的其他合适变型根据本文的教导内容将显而易见。
在具有弹性体本体(408)的导向立方体(400、402、404、406)的一些类型中，制作本体(408)时可使用多种硬度。在一些这样的类型中，多硬度设计可防止活检探头(14)的插入部分在使用时旋转、弯曲或发生其他移动。例如，缝隙(410)或星形开口(412)的内部可比本体(408)的其他部分硬以防止活检装置(14)改变角度或移动，而本体(408)的外部格栅接触部分可较柔软以在配合多种栅板形式有更好的兼容性。类似地，导向立方体(404、406)的导向孔(414、415)比本体(408)的其他部分硬以防止活检装置(14)改变角度或移动，而本体(408)的外部格栅接触部分可较柔软以在配合多种栅板形式时有更好的兼容性。在一些类型中，导向立方体(400、402、404、406)甚至可具有由刚性材料(如聚碳酸酯)构造的导向孔(414、415)，以防止活检装置(14)的改变角度或移动。然后，可用弹性体本体(408)包围导向孔(414、415)的刚性材料以在配合多种栅板形式或用于其他目的时有更好的兼容性。
在另一些类型中，导向立方体(400、402、404、406)可不具有用于接纳探头(91)或活检装置(14)的其他部件的预定导向孔或通道。在这样的类型中，导向立方体(400、402、404、406)是可穿透的，因而可由用户限定或建立穿过导向立方体(400、402、404、406)的通道。在一些这样的类型中，用户可通过将套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入导向立方体(400、402、404、406)的本体(408)来限定或建立通道。根据本文的教导内容，应当理解在由用户限定通道的类型中，导向立方体(400、402、404、406)的构造可使得导向立方体(400、402、404、406)的本体(408)薄弱到能够被套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))穿透，但同时导向立方体(400、402、404、406)的本体(408)坚硬到足以防止活检装置(14)在插入后出现不希望的角度改变或其他不需要的移动。在一些由用户限定通道的导向立方体类型中，导向立方体(400、402、404、406)可由以弹性体材料、刚性材料或它们的组合或其他合适的材料制成。
根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员将理解若干弹性体材料可适合与导向立方体(400、402、404、406)一起使用。仅作为举例，合适的弹性体材料可包括可能需要硫化的热固性塑料、热塑性弹性体(其中例如有SantopreneTM)、天然橡胶、合成橡胶(其中例如有乙烯-丙烯-双烯M级EPDM)以及具有合适弹性性能的其他聚合物。
在一些类型中，用于本体(408)的弹性体可埋入或涂覆有润滑剂。润滑剂可使得将套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))插入导向立方体(400、402、404、406)或从其中移除变得更容易，并且还降低了刮擦的可能性。
可通过多种方式制成具有弹性体本体(408)的导向立方体(400、402、404、406)。例如，在一些类型中可使用多次注塑模制工艺，其中导向立方体(400、402、404、406)的本体(408)可由具有第一硬度的第一材料模制形成，本体(408)的外部可由具有第二硬度的第二材料模制形成。在另一些类型中，可将弹性体本体(408)制成单独的部件，然后再接合到一起而形成本体(408)。在这样的类型中，本体(408)的部件可通过机械紧固、化学粘合或其他合适的粘结或接合技术连接在一起。还应当理解，可将本体(408)作为具有均一弹性体材料组分的单一的整体件来模制或挤出。
根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员将理解，弹性体本体(408)的构造、用于本体(408)的弹性体材料的类型、用于制造弹性体本体(408)的应用工艺以及其他因素可能影响到具体的弹性体本体设计是否合适。根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员将进一步理解，具有弹性体本体的导向立方体的合适设计可在栅板与导向立方体之间形成可靠的过盈配合，而不显著增大将导向立方体插入栅板或从栅板中移除导向立方体所需的力。因此，本例的导向立方体(400、402、404、406)可安装在多种类型的具有各种尺寸和构造的格栅开口或凹口的栅板中。应当理解，在一些设置中，本体(408)的弹性体性质可提供与栅板之间的足够摩擦以减小导向立方体(400、402、404、406)讨厌地从栅板脱落的可能性。此外，根据本文的教导内容，将理解具有弹性体本体的导向立方体的合适设计可在探头或活检装置的其他部件与本体的相应导向孔或进入口之间形成可靠的接触。
在具有弹性体本体(408)的导向立方体(400、402、404、406)的一些类型中，可包括上文讨论的自依托特征。例如，矩形棱柱自依托构件(240、260、330)可能适于与导向立方体(400、402、404、406)一起使用。在另一些类型中，导向立方体(400、402、404、406)可包括加大的帽形部(270)作为自依托特征。应当理解，这些自依托特征可由弹性体材料构成或者不是由弹性体材料构成。此外，应当理解，这些自依托特征可完全从导向立方体(400、402、404、406)中省去而代之以与栅板和其他部件结合的其他依托特征。还应当理解，弹性体本体(408)自身可起到导向立方体(400、402、404、406)的自依托特征的作用。在这样的类型中，由弹性体本体(408)施加的压紧栅板内壁的向外力可使托住导向立方体(400、402、404、406)的依托特征可靠地保持在适当位置。根据本文的教导内容，导向立方体(400、402、404、406)的其他合适特征、构造、部件、功能、可操作性和变型对于本领域的普通技术人员而言将将显而易见。
E.具有延展性构件的弹性体本体
图22和图23示出了导向立方体(500)的另一示例性类型。一些类型的导向立方体(500)可帮助调整探头(91)和/或活检装置(14)的其他部件的角度并且维持所需角度。在该示例性类型中，导向立方体(500)包括由成对的相对面限定的本体(502)，这些成对面包括面(504、506、508)和其他面(未示出)。本体(502)可以如上讨论的方式或其他方式完全地或部分地由弹性材料构成。
导向立方体(500)还可包括一个或多个导向孔(510)，这些导向孔在成对的相对面，例如面(504)及其相对面(未示出)以及面(506)及其相对面(未示出)之间提供通道。参照图22，导向孔(510)可初始设置为垂直于相关联的成对相对面。在本例中，与各导向孔(510)相邻或平行的为线(512)。线(512)可由包括导向立方体(500)的本体(502)的弹性体材料包覆成型或基本上由其围绕。作为另一种选择，线(512)可插入本体(502)或以其他类型设置在本体(502)中。线(512)可由非磁性材料制成，使得相关的成像过程中不出现MRI伪影或出现最少的MRI伪影。用于线(512)的一些合适材料可包括但不限于钴合金(如钴L605)、铝合金(如铝6061)、不锈钢合金(如316L不锈钢)、钛合金(如钛6)、镍钴合金(如MP35N)以及其他合适的合金。作为另一种选择，线(512)可由其他任何合适的材料或其组合制成。
使用时，套管(94)和插塞(92)的组合(或针(90))可插入其中一个导向孔(510)。就使用套管(94)和插塞(92)的组合来说，可随后从套管(92)中移除插塞(92)，再将针(90)插入套管(94)中。然后可将活检装置(14)的角度调整至所需位置(如提供所需的针(90)的角度取向)。调整活检装置(14)角度的操作会导致线(512)发生塑性变形而使得线(512)具有延展性，在活检装置(14)达到所需取向时就保持其位置。导向立方体(500)的本体(502)的弹性体本质允许本体(502)顺应活检装置(14)的角度取向。此外，导向立方体(500)可构造成使得线(512)一旦处于其弯曲位置即可承受由本体(502)施加的偏置力，该偏置力可能试图使导向立方体(500)返回其初始状态。在这样的一些类型中，插入的活检装置(14)的角度取向可能因此而维持，而无需用户或其他人员或设备将活检装置(14)保持在所需位置。当然，在使用插塞(92)和套管(94)的设置中，用户可在针(90)插入套管(94)之前首先获得套管(94)或插塞(92)和套管(94)的组合的所需角度取向。应当理解，用户不必一定要调整导向立方体(500)中套管(94)或针(90)的角度，因为线(512)只是会增强大致水平的取向或其他预定的取向。
导向立方体(500)还可包括自依托构件，如图22和23所示的矩形棱柱(514)。然而，根据本文的教导内容应理解，可使用其他合适的依托特征来补充或代替矩形棱柱(514)。此外，应当理解，可旋转导向立方体(500)以提供各种导向孔(510)取向，即便导向立方体(500)被构造为允许调整所插入活检装置(14)的角度。
根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员将理解若干弹性体材料可能适合与导向立方体(500)一起使用。仅作为举例，合适的弹性体材料可包括可能需要硫化的热固性塑料、热塑性弹性体(其中例如有SantopreneTM)、天然橡胶、合成橡胶(其中例如有乙烯-丙烯-双烯M级EPDM)以及具有合适弹性性能的其他聚合物。
可通过多种方式制成具有本体(502)的导向立方体(500)。例如，在一些类型中可使用模制工艺，其中第一模制工艺形成导向孔(510)。然后可将线(512)置于导向孔(510)的周围，再进行用包括本体(502)的材料包覆线(512)和导向孔(510)的第二模制工艺。在另一些类型中，可将导向立方体(500)模制或挤出成为单个实心结构。然后通过任何合适的技术在导向立方体(500)上开孔以形成导向孔(510)。随后线(512)可刺穿本体(502)，沿着导向孔(510)插入本体(502)。根据本文的教导内容，本领域内的技术人员将理解，制成图22和图23的导向立方体(500)的各种其他方法包括但不限于将线(512)定位于本体(502)中的各种其他方法。
如以上关于导向立方体(400、402、404、406)的描述，导向立方体(500)可围绕一个、两个或三个轴旋转，以使由导向孔(510)限定的通道相对于栅板(96)具有所需取向。例如，在图22和图23所示的类型中，除了其他轴之外，导向立方体(500)可围绕延伸穿过面(504、506)的轴。此外，导向孔(510)可具有与图20和图21所示排布不同的任何合适的排布或定位。此外，导向孔(510)仅提供从一个面(504、506)到相对面(未示出)的通道，应当理解，导向孔(510)可另外设置在导向立方体(500)的其他面上。对于本领域的普通技术人员而言，导向立方体(500)的其他合适变型根据本文的教导内容将显而易见。
根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员还将理解，具有弹性体本体(502)的导向立方体(500)的合适形式可改善导向立方体(500)与各种栅板之间的配合和兼容性，而这是通过在栅板与导向立方体之间形成可靠的过盈配合，而不显著增大将导向立方体(500)插入栅板或从栅板中移除导向立方体所需的力来实现的。因此，本例的导向立方体(500)可安装在具有各种尺寸和构型的格栅开口或凹口的多种类型的栅板中。应当理解，在一些设置中，本体(502)的弹性体本质可提供与栅板之间的足够摩擦以减小导向立方体(500)讨厌地从栅板脱落的可能性。此外，根据本文的教导内容，将理解导向立方体(500)的合适形式可在套管(94)、探头(91)或活检装置(14)的其他部件与本体(502)的相应导向孔(510)之间形成可靠的接触，使得活检装置(14)在使用时不会在导向孔(510)内滑动。此外，根据本文的教导内容，导向立方体(500)的其他合适特征、构造、部件、功能、可操作性和变型对于本领域的普通技术人员而言将显而易见。还应当理解，本文所述的任何其他导向立方体及其变型可包括一条或多条线(512)(如果需要)，包括但不限于导向立方体(400、402、404、406)。
F.渐缩导向立方体
图24-27示出了其他类型的包括渐缩特征的导向立方体(600、602)以制成符合多种栅板设计的导向立方体(600、602)。参照图24和图25，导向立方体(600)包括成对的相对面，这些成对的相对面包括面(604、605、606、608、609)和其他面(未示出)。导向立方体(600)还包括中央导向孔(610)、角部导向孔(612)和偏心导向孔(614)，这些孔在面(604)和面(605)之间垂直通过以提供穿过面(604、605)的各自通道。如图25中横剖面图所示，面(604)和面(605)具有不同的尺寸，从而形成了从导向立方体(600)的一个面到其另一个面的渐缩。与栅板一起使用时，通过将导向立方体(600)插入栅板一直到渐缩侧面(611)接触栅板中开口内壁的点，导向立方体(600)的渐缩侧面(611)可使导向立方体(600)与栅板中的开口牢固地接合。在一些设置中，不论栅板中开口的内壁沿着其长度是基本水平和垂直还是沿着其长度呈非水平和/或非垂直的角度，均可牢固地提供此类接合。
根据本文的教导内容，本领域的普通技术人员将理解附加的依托特征可结合到导向立方体(600)中或与导向立方体一起使用。例如，在一些类型中，导向立方体(600)整体上可以是大体刚性的。在另一些类型(例如，导向立方体(600)由大体刚性材料形成)中，导向立方体(600)可配有渐缩侧面(611)周围的弹性体棱，从而提供某种程度的压缩力以进一步将导向立方体(600)固定在栅板中。导向孔(610、612、614)也可具有位于其内的弹性体材料，以补充或代替在导向立方体(600)的棱和/或面(604、605、606、608、609)处具有弹性体材料。在其他类型中，导向立方体(600)可具有能够压缩安装在栅板中的弹性体本体。在整合了弹性体本体的渐缩导向立方体(600)的一些类型中，可使用多步模制工艺获得比弹性体本体部分自身更硬或刚性更大的导向孔(610、612、614)。
还应当理解，导向立方体(600)可包括不止一对渐缩侧面(611)。例如，由面(606)和相对面(未示出)构成的相对侧面对也可以是渐缩的以补充或代替一个或两个渐缩的侧面(611)。作为另一种选择，导向立方体(600)可仅具有一个渐缩侧面(611)。在另一些类型中，导向立方体(600)可包括多于三对的相对面，从而具有六面立方体以外的形状。在这样的类型中，一个、一些或所有面均可以渐缩或可以不渐缩。对于本领域的普通技术人员而言，导向立方体(600)的其他合适特征、构造、部件、功能、可操作性和变型根据本文的教导内容将显而易见。
现在参照图26和图27，导向立方体(602)包括一组弹性体凸起部(616)，这些凸起部的高度在导向立方体(602)插入栅板时在近侧增大。弹性体凸起部(616)沿着导向立方体(602)的面(618)形成斜度。该斜度使导向立方体(602)可安装在多个栅板(例如，具有不同尺寸开口的不同类型栅板)中。虽然图26和图27所示的弹性体凸起部(616)在导向立方体(602)一个面(618)上，但在其他类型中，弹性体凸起部(616)可位于导向立方体(602)的任何或所有面上。
导向立方体(602)还包括由刚性材料构成的本体(620)。然而，根据本文的教导内容，应当理解，本体(620)可由弹性体材料构成、部分由弹性体材料构成、或由其他合适类型的材料(包括具有相似或不同性质的材料的组合)构成。不论本体(620)构造如何，根据本文的教导内容将理解，本例的导向孔(622)可由禁止或至少限制插入探头(91)和/或活检装置(14)的其他部件具有不需要的角度改变或移动的材料制成。例如，此类限制或禁止可由本体(620)的刚性来实现。作为另一种选择，例如本体(620)由弹性体材料形成的形式中，此类限制或禁止可通过插入导向孔(622)的刚性套管、靠近导向孔(622)设置的一条或多条线(512)或任何合适的方式来实现。
如图26和图27所示，导向立方体(602)还可包括矩形棱柱(624)自依托特征。该自依托特征可沿着导向立方体(602)的拐角设置以及设置在导向立方体(602)的近端，在该位置处弹性体凸起部(616)具有最大高度。此设置可能有助于确保弹性体凸起部(616)与栅板接合并且相应地压缩，直至矩形棱柱(624)接触栅板并且阻碍导向立方体(602)进一步插入。还应当理解，弹性体凸起部(616)可提供一定程度的压缩力以进一步将导向立方体(600)固定在栅板中。此外，凸起部(616)的弹性体本质可提供与栅板之间的足够摩擦以减小导向立方体(602)讨厌地从栅板脱落的可能性。应当理解，如果需要，本文所述的任何其他导向立方体及其变型可包括一个或多个凸起部(616)或类似结构。对于本领域的普通技术人员而言，导向立方体(602)的其他合适特征、构造、部件、功能、可操作性和变型根据本文的教导内容将显而易见。
G.铰接的导向立方体
图28-31示出了具有铰接构件(702)的导向立方体(700)，铰接构件使导向立方体(700)可安装在具有不同开口尺寸的栅板中。如图28所示，导向立方体(700)包括沿着一对相对面的铰接构件(702)，该相对面包括面(704)和面(705)。铰接构件(702)开始于导向立方体(700)的远端(706)，并且成一角度向近端延伸通过导向立方体(700)的近端面(708)，从而限定相对于导向立方体(700)的面(704)和面(705)的斜度。各个铰接构件(702)可包括在导向立方体(700)插入栅板中的开口时与栅板内壁咬合的弹性体外表面(710)。各个铰接构件(702)还可包括如图28和图31所示延伸通过近端面(708)的肩部(712)。本例的铰接构件(702)与导向立方体(700)的其余部分通过活动铰链连接在一起，活动铰链可弹性地偏置以使铰接构件(702)向外延伸，如图28所示。在补充或替代形式中，铰接构件(702)自身可弹性地偏置以向外延伸。导向立方体(700)插入栅板时，肩部(712)与限定栅板开口的格栅线(714)重叠，从而防止导向立方体(700)过度插入，如图30所示。弹性体表面(710)与铰接构件(702)的向外弹性地偏置可提供与栅板之间的足够摩擦，以减小导向立方体(700)讨厌地从栅板脱落的可能性。
在一个操作实例中，用户朝向导向立方体(700)的中心挤压铰接构件(702)，可通过中央导向孔(716)来指示中心。然后，用户将导向立方体(700)插入栅板上的选定开口，将导向立方体(700)向远端推向患者，同时取下铰接构件(702)。导向立方体(700)正在插入时，铰接构件(702)从导向立方体(700)的中心弹性地推开并且接触限定栅板上开口的内壁。铰接构件(702)的弹性体表面(710)可压紧限定栅板中开口的内壁，从而将导向立方体(700)牢固地安装在栅板中。要从栅板中取出导向立方体(700)，用户握住铰接构件(702)的肩部(712)，然后朝导向立方体(700)的中心压下铰接构件(702)。如图29和图30所示，导向立方体(700)的近端面(708)可包括挖去部分(718)，挖去部分在铰接构件(702)被挤压时为铰接构件(702)的近端突出部(720)让出空间。铰接构件(702)被挤压时，弹性体表面(710)可脱开栅板，并且导向立方体(700)可从栅板中拉出。
导向立方体(700)可包括任何合适排布的导向孔并且不必受仅包括中央导向孔(716)(如示例性形式中所示)的限制。在一些类型中，导向立方体(700)可包括九个单独的导向孔，这些导向孔排布成三排，每排有三个。在一些类型中，导向立方体(700)可包括一个或多个导向孔，并且导向立方体(700)可旋转以提供交替的导向孔取向。在其他类型中，导向立方体(700)包括取代导向孔的缝隙或类似结构以在相对面之间提供通道。应当理解，一些类型可包括可从导向立方体(700)上拆卸的铰接构件(702)以旋转导向立方体(700)，从而使除了面(708)之外的面在近侧定位于栅板内。在这样一些类型中，铰接构件(702)可沿着除了仅为面(704、705)之外的导向立方体(700)的其他面再次附接。还应注意，导向立方体(700)可由大体刚性的材料、弹性体材料和/或任何其他合适的材料(包括这些材料的组合)形成。对于本领域的普通技术人员而言，导向立方体(700)的其他合适特征、构造、部件、功能、可操作性和变型根据本文的教导内容将显而易见。应当理解，如果需要，本文所述的任何其他导向立方体及其变型可包括一个或多个铰接构件(702)。
虽然上文详细讨论了多个导向立方体，但应当理解，所讨论导向立方体的部件、特征、构造及其使用方法并不限于以上提供的内容。具体而言，其中一个导向立方体的上下文中所描述的部件、特征、构造以及使用方法可用于任何导向立方体。一个仅作为示例性的可设置在本文所述任何导向立方体中的附加特征为立方体一个或多个外面上的一个或多个脊。此类脊可为大体刚性的、弹性的或具有任何其他合适的性质。此类脊可在立方体与格栅之间提供更牢固的安装(例如，减小导向立方体讨厌地从栅板脱落的可能性)；可使单个立方体插入具有不同尺寸开口的不同格栅；和/或可提供其他效果。对于本领域的普通技术人员而言，导向立方体的其他附加的或替代的合适部件、特征、构造和使用方法根据本文的教导内容将显而易见。
本发明的一些类型可在传统的内窥镜检查和开放性手术器械以及机器人辅助手术中得到应用。
本文所公开装置的一些类型可设计为使用一次后丢弃，也可设计为供多次使用。在上述任一种或两种情况下，都可对这些形式进行修复，以便在使用至少一次后可重复使用。修复可包括以下步骤的任意组合：拆卸装置、清洗或更换具体部件以及后续重新组装。具体而言，可对实施例装置进行拆卸，并且可有选择地、以任何组合更换或拆除装置的任意数量的具体部件或零件。清洗和/或更换具体零件后，可对实施例装置在修复设施中重新组装以供随后使用，或者在即将进行外科手术前由外科手术团队组装。本领域的技术人员将理解，修复装置时可利用多种技术进行拆卸、清洗/更换和重新组装。此类技术的使用以及所得修复的装置均在本发明的范围内。
仅作为举例，可在手术前后对本文所述类型进行消毒。在一种消毒技术中，将装置置于闭合并密封的容器中，例如塑料或TYVEK袋中。然后可将容器和装置置于可穿透该容器的辐射场，例如γ辐射、X射线或高能电子。辐射可杀死装置上和容器中的细菌。然后将经消毒的装置保存在无菌容器中以备用。还可使用本领域已知的任何其他技术对装置消毒，包括但不限于β辐射或γ辐射、环氧乙烷或蒸汽。
已经示出和描述了本公开中的多个类型，可由本领域普通技术人员进行适当修改来实现本文描述的方法和系统的进一步改进而不偏离本发明的范围。已经提及了若干种此类可能的修改形式，并且其他修改形式对本领域的技术人员而言也将显而易见。例如，上面讨论的实例、类型、几何形状、材料、尺寸、比率、步骤等均是示例性的而非必需的。因此，本发明的范围应根据下面的权利要求书考虑，并且应理解为不限于说明书和附图中示出和描述的结构和操作细节。

Claims (10)

1.一种用于相对于患者引导医疗器械的导向装置，所述导向装置能够与第一板和第二板一起使用，其中所述第一板具有多个孔，所述第二板和所述第一板均是能够调节的以固定所述患者的一部分，所述导向装置能够与所述第一板的所述孔中的一个选定孔联接，所述导向装置包括：
a.由至少一个表面限定的本体，其中所述至少一个表面包括所述本体的大致近端部分和所述本体的大致远端部分；
b.至少一个通道，其中所述至少一个通道从所述大致近端部分延伸穿过所述本体并延伸至所述大致远端部分，所述至少一个通道能够接纳所述医疗器械的至少一部分；和
c.外部弹性体部分，所述外部弹性体部分操作上能够响应施加到所述外部弹性体部分上的力而压缩，所述外部弹性体部分与所述导向装置的本体的所述至少一个表面或所述导向装置的本体的至少一条棱中的一者或两者相关联，其中所述弹性体部分能够接合所述第一板。
2.根据权利要求1所述的导向装置，其中所述导向装置能够插入到所述第一板的所述多个孔中的一个选定孔内，所述装置还包括操作上能够防止所述导向装置插入过深的依托结构。
3.根据权利要求1所述的导向装置，其中所述导向装置为可旋转的以将所述至少一个通道设置成选定的取向。
4.根据权利要求1所述的导向装置，其中所述外部弹性体部分由选自硫化热固性塑料、热塑性弹性体、天然橡胶、合成橡胶、以及它们的组合所组成的组的材料构成。
5.根据权利要求1所述的导向装置，其中所述导向装置的本体包括多个表面，所述多个表面包括所述大致近端部分和所述大致远端部分。
6.根据权利要求5所述的导向装置，其中所述导向装置还包括由所述多个表面的相交表面限定的多条棱，所述多条棱的至少一部分构成所述外部弹性体部分。
7.根据权利要求6所述的导向装置，其中构成所述外部弹性体部分的所述多条棱的至少一部分被包覆模制到构成所述本体的刚性材料上。
8.根据权利要求6所述的导向装置，其中所述导向装置为包括六个表面和由所述表面相交而限定的十二条棱的立方体。
9.根据权利要求6所述的导向装置，其中所述导向装置包括延伸穿过所述本体的多个通道。
10.根据权利要求9所述的导向装置，其中所述多个通道彼此大致平行。
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