CN103932743A - 具有可重复使用部分的无连接活检装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活检装置，包括主体、针和切割器致动机构。所述针从所述主体向远侧延伸。所述切割器致动机构使切割器相对于所述主体并相对于所述针旋转和平移。所述切割器包覆成型有导螺杆和六角部分。所述切割器致动机构包括围绕包覆成型的六角部分设置的第一齿轮以及第二齿轮，所述第二齿轮通过与第二齿轮成一体的螺母而与包覆成型的导螺杆接合。切割器致动机构可操作以同时使第一齿轮相对于主体以第一转速旋转，使第二齿轮相对于主体以第二转速旋转。由于导螺杆和螺母以不同的转速旋转，因此导螺杆相对于螺母以第三转速旋转。

Description

具有可重复使用部分的无连接活检装置
本申请是申请日为2010年06月12日、申请号为：201010204140.2、名称为“具有可重复使用部分的无连接活检装置”的发明专利申请的分案申请。
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。活检装置可以在立体定向导引、超声导引、MRI导引、PEM导引、BSG I导引或其它导引下使用。例如，一些活检装置完全可以由使用者单手以单次插入方式操作，从患者捕获一个或多个活检样本。此外，一些活检装置可附连到真空模块和/或控制模块，以用于例如流体(例如，压缩空气、盐水、大气、真空等)连通、电力连通、和/或指令连通等。其他活检装置可以完全或至少部分地在没有附连于或以其他方式连接于另一装置的情况下操作。
以下文献公开了一些示例性活检装置：1996年6月18日发布的名称为“Method and Apparatus for Automated Biopsy andCollection of Soft Tissue”(用于软组织自动活检和收集的方法和设备)的美国专利No.5，526，822；2000年7月11日发布的名称为“Control Apparatus for an Automated Surgical Biopsy Device”(用于自动外科手术活检装置的控制设备)的美国专利No.6，086，544；2003年6月12日公布的名称为“MRI CompatibleSurgical Biopsy Device”(MRI兼容性外科手术活检装置)的美国专利公布No.2003/0109803；2006年4月6日公布的名称为“BiopsyApparatus and Method”(活检设备和方法)的美国专利公布No.2006/0074345；2007年5月24日公布的名称为“Remote Thumbwheelfor a Surgical Biopsy Device”(用于外科手术活检装置的远程指轮)的美国专利公布No.2007/0118048；2008年9月4日公布的名称为“Presentat ion of Biopsy 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；2007年12月27日提交的名称为“Clutch and Valving System for TetherlessBiopsy Device”(用于无连接活检装置的离合器及阀系统)的美国非临时专利申请No.11/964，811；2008年12月16日提交的名称为“Hand Actuated Tetherless Biopsy Device with Pistol Grip”(具有手枪式握把的手致动无连接活检装置)的美国非临时专利申请No.12/335，578；以及2008年12月18日提交的名称为“BiopsyDevice with Central Thumbwheel”(具有中央指轮的活检装置)的美国非临时专利申请No.12/337，942。上面引用的每一美国专利、美国专利申请公布以及美国非临时专利申请的公开内容以引用方式并入本文。
已研制出若干系统和方法并用于获得活检样本，但可以想见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).一种活检装置，包括：
(a)针；
(b)切割器，其中所述切割器能够相对于所述针平移和旋转以切断组织；以及
(c)切割器致动机构，其中所述切割器致动机构包括第一旋转构件和第二旋转构件，所述第一旋转构件能够使所述切割器旋转，所述第二旋转构件能够使所述切割器平移，所述切割器致动机构能够使得所述第一旋转构件和所述第二旋转构件以不同的转速同时旋转。
(2).根据第(1)项所述的活检装置，其中所述切割器包括固定于所述切割器的整体构件，所述整体构件包括能够与所述第一旋转构件接合的第一部分，所述整体构件还包括能够与所述第二旋转构件接合的第二部分。
(3).根据第(2)项所述的活检装置，其中所述切割器和所述整体构件可操作以沿着第二构件绕其旋转的轴线平移。
(4).根据第(2)项所述的活检装置，其中所述整体构件的所述第一部分包括外部导螺杆。
(5).根据第(4)项所述的活检装置，其中所述第一旋转构件包括能够与所述外部导螺杆螺纹接合的内螺纹。
(6).根据第(2)项所述的活检装置，其中所述整体构件的所述第一部分包括至少一个外部平坦部。
(7).根据第(6)项所述的活检装置，其中所述第二旋转构件包括至少一个内部平坦部，所述内部平坦部能够与所述整体构件的所述至少一个外部平坦部配合。
(8).根据第(2)项所述的活检装置，其中所述第二旋转构件可操作而使所述整体构件的所述第一部分和所述第二部分以第一转速同时旋转，其中在所述第二旋转构件使所述整体构件的所述第一部分和所述第二部分以所述第一转速旋转的同时，所述第一旋转构件可操作成以第二转速旋转，从而，所述第一旋转构件相对于所述整体构件的所述第一部分以第三转速旋转，所述第三转速是所述第一转速与所述第二转速之差。
(9).根据第(2)项所述的活检装置，其中所述整体构件的所述第一部分和所述第一旋转构件能够相互协作，以在所述第一旋转构件旋转且同时所述切割器位于特定纵向范围之内时使所述切割器平移，其中所述整体构件的所述第一部分和所述第一旋转构件还能够在所述第一旋转构件旋转且同时所述切割器位于所述特定纵向范围之外时基本上保持所述切割器的纵向位置。
(10).根据第(9)项所述的活检装置，其中所述整体构件的所述第二部分和所述第二旋转构件能够在所述切割器位于所述特定纵向范围之内时以及所述切割器位于所述特定纵向范围之外时使所述切割器旋转。
(11).根据第(2)项所述的活检装置，其中所述切割器包括金属，所述整体构件包括整块塑料，所述整体构件围绕所述切割器包覆成型。
(12).根据第(1)项所述的活检装置，其中所述切割器致动机构还包括能够驱动所述第一旋转构件和所述第二旋转构件的电动马达。
(13).根据第(12)项所述的活检装置，还包括手持主体，所述针从所述手持主体向远侧延伸，所述切割器致动机构容纳在所述主体内。
(14).根据第(13)项所述的活检装置，其中所述主体包括探头部和壳套部，所述探头部与所述壳套部可拆卸地联接。
(15).根据第(14)项所述的活检装置，其中所述针从所述探头部向远侧延伸，所述电动马达容纳在所述壳套部内。
(16).根据第(1)项所述的活检装置，其中所述针限定横向孔隙，所述切割器设置在所述针内，所述切割器限定管腔，所述活检装置可操作而将切下的组织样本经由所述切割器的所述管腔向近侧传送。
(17).一种活检装置，包括：
(a)针；
(b)切割器，其中所述切割器能够相对于所述针平移和旋转以切断组织，所述切割器具有整体构件，所述整体构件具有第一部分和第二部分；以及
(c)切割器致动机构，其中所述切割器致动机构包括：
(i)第一旋转构件，其与所述整体构件的所述第一部分接合以使所述切割器相对于所述针平移，以及
(ii)第二旋转构件，其与所述整体构件的所述第二部分接合以使所述切割器相对于所述针旋转，
其中所述切割器致动机构可操作而使所述第一旋转构件和所述第二旋转构件在相同方向上以不同的转速同时旋转。
(18).根据第(17)项所述的活检装置，其中所述整体构件的所述第一部分包括外部导螺杆，所述第一旋转构件围绕所述整体构件的所述第一部分设置并且包括与所述外部导螺杆接合的螺母，所述整体构件的所述第二部分包括外部平坦部，所述第二旋转构件围绕所述整体构件的所述第二部分设置并且包括与所述外部平坦部接合的内部平坦部。
(19).一种活检装置，包括：
(a)主体，其中所述主体能够被手持；
(b)从所述主体向远侧延伸的针；
(c)切割器，其中所述切割器能够相对于所述针平移和旋转以切断组织，所述切割器具有整体构件，所述整体构件具有第一部分和第二部分；以及
(d)切割器致动机构，其中所述切割器致动机构包括：
(i)第一旋转构件，其与所述整体构件的所述第一部分接合以使所述切割器相对于所述针平移，所述切割器致动机构可操作而使所述第一旋转构件相对于所述主体以第一转速旋转，以及
(ii)第二旋转构件，其与所述整体构件的所述第二部分接合以使所述切割器相对于所述针旋转，所述切割器致动机构可操作以在使所述第一旋转构件相对于所述主体以所述第一转速旋转的同时，使所述第二旋转构件相对于所述主体以第二转速旋转。
(20).根据第(19)项所述的活检装置，其中所述第二旋转构件使所述整体构件的所述第一部分和所述第二部分相对于所述主体以所述第二转速旋转，从而，所述第一旋转构件相对于所述整体构件的所述第一部分以第三转速旋转，所述第三转速是所述第一转速与所述第二转速之差。
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，但可以想见根据以下结合附图对特定实施例的描述将会更好地理解本发明，附图中类似的附图标记表示相同元件，其中：
图1是示例性活检装置的透视图；
图2是表示探头部从壳套部分离的图1的活检装置的透视图；
图3是表示探头部从壳套部分离的图1的活检装置的侧面剖视图；
图4是表示移除了外壳部件的图1的活检装置的透视图；
图5是表示有些部分被剖切并移除了电池和电路板的图4的活检装置部件的分解视图；
图6是表示图1的活检装置的侧面剖视图；
图7是表示图1的活检装置的传动系部件的透视图；
图8是表示有些部分被剖切的图1的活检装置的切割器和针部件的分解视图；
图9是表示切割器处于最远侧位置的图1的活检装置的针部分的透视剖视图；
图10是表示切割器处于图9的最远侧位置的图1的活检装置的切割器致动机构和阀门机构部件的透视剖视图；
图11是表示切割器处于图9的最远侧位置的图10的部件的侧面剖视图；
图12是表示切割器处于部分回缩位置的图1的活检装置的针部分的透视剖视图；
图13是表示切割器处于图12的部分回缩位置的图10的部件的透视剖视图；
图14是表示切割器处于图12的部分回缩位置的图10的部件的侧面剖视图；
图15是表示切割器处于回缩位置的图1的活检装置的针部分的透视剖视图；
图16示出切割器处于图15的回缩位置的图10的部件的透视剖视图；
图17示出切割器处于图15的回缩位置的图10的部件的侧面剖视图；
图18示出切割器再次前进到图9的最远侧位置的图1的活检装置的针部分的透视剖视图；
图19示出切割器再次前进到图9的最远侧位置的图10的部件的透视剖视图；以及
图20示出切割器再次前进到图9的最远侧位置的图10的部件的侧面剖视图。
附图并非意在以任何方式进行限制，并且可以预期本发明的各种实施例能够以多种其他方式来执行，包括那些不必在附图中示出的方式。结合于本说明书并构成其一部分的附图示出了本发明的若干方面，并与具体实施方式一起用于说明本发明的原理；然而，应当理解本发明不受限于所示出的确定布置方式。
具体实施方式
本发明某些例子的如下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，本发明的其他例子、特征、形态、实施例和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。正如将会意识到的，在不脱离本发明范围的前提下，本发明可以是其他不同且明显的方面。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。
概述
如图1至图3(除了别的以外)所示，示例性活检装置(10)包括针(20)、主体(30)和组织样本保持器(40)。具体而言，针(20)从主体(30)的远侧部分向远侧延伸，而组织样本保持器(40)从主体(30)的近侧部分向近侧延伸。主体(30)尺寸设计成并构造为使得活检装置(10)能够由使用者通过单手来操作。具体而言，并且如下文更详细描述，使用者可以用单手抓紧主体(30)，将针(20)插入患者乳房，并从患者乳房内收集一个或多个组织样本，全部仅用单手操作。作为另外一种选择，使用者也可不止使用单手和/或辅以任何所需手段来抓紧主体(30)。在一些设置中，使用者可以仅仅将针(20)插入患者乳房一次就捕获多个组织样本。如下文更详细描述，这些组织样本可气动地堆积在组织样本保持器(40)中，随后从组织样本保持器(40)回收以进行分析。
本实例的主体(30)包括探头(12)和壳套(14)。如图2至图3所示，并且如下文更详细描述，探头(12)可从壳套(14)分离。具体而言，可以使用卡口式安装座(未示出)或任何其他适合的结构或部件来将探头(12)和壳套(14)可拆卸地联接。文中使用的术语“壳套”不应理解为需要将探头(12)的任何部分插入壳套(14)的任何部分中。实际上，在活检装置(10)的一些变型中，探头(12)可以简单地置于壳套(14)上。在一些其他变型中，壳套(14)的一部分可以插入探头(12)中。此外，在一些活检装置(10)中，探头(12)和壳套(14)可以是整体或一体构造，使得这两个部件不能分离。仅作为举例，在探头(12)和壳套(14)作为可分离的部件提供的变型中，探头(12)可以作为一次性的部件提供，而壳套(14)可以作为可重复使用的部件提供。根据本文的教导，探头(12)与壳套(14)之间的其他合适的结构和功能关系对于本领域普通技术人员而言将显而易见。
活检装置(10)的一些变型可以在探头(12)和/或壳套(14)中包括一个或多个传感器(未示出)，所述传感器被能够在探头(12)与壳套(14)联接时进行检测。这类传感器或其他部件还能够允许某些类型的探头(12)和壳套(14)联接在一起。此外或作为另外一种选择，这类传感器也能够在合适的探头(12)与壳套(14)联接到一起之前禁止使用探头(12)和/或壳套(14)的一个或多个功能。当然，这类传感器和部件可以根据需要加以改变或省略掉。
本文描述的实例是指从患者乳房采集活检样本，但应当理解活检装置(10)也可为各种其他目的而用于各种其他过程以及用于患者解剖结构的多种其他部位。
作为示例的针
如图8至图9(除了别的以外)所示，本例的针(20)包括套管(21)，所述套管具有组织穿刺尖端(22)、侧孔(24)、第一管腔(26)和第二管腔(28)。组织穿刺尖端(22)能够刺穿和刺入组织，无需施加大的力并且无需在尖端(22)插入前在组织中预先形成开口。切割器(50)设置在第一管腔(26)中，并可操作以在第一管腔(26)内旋转和平移，如下文更详细描述。同样如下文更详细描述，侧孔(24)位于尖端(22)附近，与第一管腔(26)流体连通，并能够在针(20)插入乳房中时以及在切割器(50)回缩时接纳组织。多个开口(27)在第一和第二管腔(26，28)之间形成流体连通。针(20)中还可形成多个外部开口(未示出)，并且这些外部开口可以与第二管腔(28)流体连通。这样的外部开口的实例在2007年2月8日公布的名称为“Biopsy Device with Vacuum Assisted BleedingControl”(具有真空辅助出血控制的活检装置)的美国专利公布No.2007/0032742中公开，其公开内容以引用方式并入本文。当然，对于本文描述的其他部件，这类外部开口仅是可选的。
本实例的针(20)还包括针毂(200)，如图8以及图10至图11(除了别的以外)所示。针毂(200)可以由围绕针(20)包覆成型或以其他方式固定于针(20)的塑料形成，使得针毂(200)一体地固定在针上(20)。作为另一种选择，针毂(200)可以通过任何合适的工艺由任何其他合适的材料形成，并且可以与针(20)具有任何其他合适的关系。
本实例的针毂(200)包括套筒部(204)。套筒部(204)整体地伸进主体(30)的探头部(12)中。如图8以及图10至图11(除了别的以外)所示，套筒部(204)限定了内部空腔(206)，其与针(20)的第二管腔(28)流体连通。套筒部(204)还限定了多个开口(208)，其在共同的纵向位置处围绕套筒部(204)的周边辐射状地隔开，并且与内部空腔(206)流体连通。在本实例中，开口(208)暴露于环境空气，使得开口(208)成为通气口。在本实例中，开口(208)选择性地与针(20)的第二管腔(28)流体连接，如下文更详细描述。具体而言，在活检装置(10)的使用期间，开口(208)选择性地与第二管腔(28)耦合，以选择性地为第二管腔(28)提供通气功能。一对0形环(210)围绕梭阀滑块(152)布置，以根据滑块(152)的纵向位置，在第二管腔(28)不需通气时将第二管腔(28)相对于开口(208)基本密封，如下文更详细描述。在套筒(204)的近端、切割器(50)与套筒(204)的界面处还设置有密封件(212)。密封件(212)能够即使在切割器(50)相对于套筒(204)旋转和平移时也基本上密封切割器(50)与套筒(204)的界面。具体而言，密封件(212)密封地接合于套筒(250)的平滑部分(254)，套筒(250)一体地固定于切割器(50)，如下文更详细描述。
应当理解，如本文描述的其他部件，针(20)可以以各种方式进行改变、修改、替换或补充；并且针(20)可以具有多种替代特征、部件、构造和功能。仅作为举例，在一些变型中，针(20)可以只是整个地缺少第二管腔(28)，使得第一管腔(26)成为针(20)所限定的仅有管腔。作为另一仅为示例性的替代形式，活检装置(10)可以能够使针(20)相对于主体(30)向远侧弹射，以例如帮助刺穿组织。这种弹射可通过一个或多个致动器(例如，螺线管、气动式气缸/活塞等)、通过一个或多个弹簧、或以任何其他合适的方式来实现。根据本文的教导，针(20)的其他合适的替代变型、特征、部件、构造和功能对于本领域普通技术人员将显而易见。类似地，根据本文的教导，可以根据针(20)的变型而做出的活检装置(10)的其他部件的其他合适的修改(例如，在从针(20)省略第二管腔(28)的变型中修改或省略阀门机构(150)等等)对本领域普通技术人员将显而易见。
作为示例的主体
如上所述，本实例的主体(30)包括探头部(12)和壳套部(14)。如图3至图4以及图6(除了别的以外)所示，在探头部(12)内设有电池(34)、一对电路板(35)、马达(36)和真空泵(38)。电池(34)可以包括可充电电池、非可充电电池或者任何其他类型的电池。例如，如果电池(34)是可充电的，则活检装置(10)可以通过将壳套(14)插入充电站，通过将电池(34)移除以再充电，通过提供将电源线与壳套(14)连接的端口以在对电池(34)再充电的同时操作活检装置(10)，或者以任何其他合适的方式来对电池(34)再充电。此外，电池(34)可以提供任何合适的电压，并且能够在需再充电或更换之前能够为至少五次活检过程或任何其他适合次数的过程提供电力。在其他变型中，活检装置(10)由一些其他电源(例如，传统AC电源或固定设备)供电，这使得电池(34)仅是可选的方式。在本实例中，电池(34)经由电路板(35)和触发按钮(未示出)与马达(36)连接。
如图3至图6所示，本实例的马达(36)与真空泵(38)和切割器致动机构(60)机械连接。具体而言，当马达(36)启动时，马达(36)可操作而同时启动真空泵(38)和切割器致动机构(60)。作为另一种选择，可以以任何其他合适的方式来启动真空泵(38)和切割器旋转机构(60)。仅作为举例，可以手动和/或通过单独的马达和/或以任何其他合适的方式来启动真空泵(38)和切割器旋转机构(60)。本实例的马达(36)包括传统的直流马达。然而应当理解，作为另一种选择，马达(36)可以包括气动马达(例如，利用叶轮等)、气动式直线致动器、机电直线致动器、或者多种其他类型的运动引入装置。根据本文的教导，将其他类型的运动引入装置结合到活检装置(10)中的各种合适的方式对本领域普通技术人员将显而易见。
如图3至图7所示，传动轴(62)从马达(36)伸出，并由马达(36)驱动而旋转。一对轴承(70)和传动齿轮(72)围绕传动轴(62)布置。轴承(70)支承传动轴(62)，而传动齿轮(72)与传动轴(62)一体地旋转。具体而言，马达(36)可以选择性地启动传动轴(62)和传动齿轮(72)在任一旋转方向上旋转。传动齿轮(72)与第二齿轮(74)啮合，第二齿轮(74)一体地固定于第二轴(64)。第二轴(64)还包括相关联的轴承(70)和第三齿轮(76)。第二轴(64)和齿轮(74，76)一体地旋转，使得马达(36)可经由传动轴(62)和传动齿轮(72)驱动第二轴(64)和齿轮旋转(74，76)。
本实例的真空泵(38)包括传统的隔膜泵。具体而言，如上所述，由马达(36)转动的第二轴(64)联接到偏心盘(未示出-例如，用于将圆周运动转换为直线运动的装置，包括偏心地固定于第二轴(64)的盘)，该偏心盘能够使得真空泵(38)的泵杆(未示出-例如，所述杆可以与偏心板联接或者以其他方式由偏心盘驱动)随着马达(36)和轴(62，64)旋转而往复运动。真空泵(38)的泵杆在往复运动时驱动真空泵(38)的隔膜(未示出)，使得真空泵(38)产生真空。应当理解，无论马达(36)的旋转方向如何，本实例的真空泵(38)都以相同的方式操作。当然，也可以使用任何其他适合类型的真空泵。当真空泵(38)启动时，本实例的真空泵(38)可在组织样本保持器(40)中产生真空，如下文更详细描述。同样如下文更详细描述，当切割器旋转机构(60)启动时，切割器致动机构(60)可操作而使切割器(50)旋转和平移。具体而言，切割器致动机构(60)可操作而使切割器(50)在第一管腔(26)内旋转，同时使切割器(50)在第一管腔(26)内平移，以例如从穿过侧孔(24)伸出的组织上切断活检样本。
应当理解，如本文描述的其他部件，主体(30)可以以多种方式改变、修改、替换或补充；并且主体(30)可以具有多种替代特征、部件、构造和功能。根据本文的教导，主体(30)的合适的替代变型、特征、部件、构造和功能对于本领域普通技术人员将显而易见。
作为示例的阀门机构
如图5至图6、图8以及图10至图11(除了别的以外)所示，在本实例中，活检装置(10)还包括阀门机构(150)。本实例的阀门机构(150)包括梭阀滑块(152)、O形环(210)和针毂(200)的套筒(204)。梭阀滑块(152)围绕切割器(50)同轴地布置，并能够相对于套筒(204)以及相对于切割器(50)平移。具体而言，梭阀滑块(152)围绕切割器(50)纵向地布置在套筒(250)的远端与止动构件(55)的近端之间，该止动构件(55)一体地固定于切割器(50)。O形环(210)能够将梭阀滑块(152)的外部对套筒(204)的内部侧壁进行密封。梭阀滑块(152)所限定的内径大于切割器(50)所限定的外径，以致切割器(50)的外径与梭阀滑块(152)的内径之间形成间隙。这个间隙足以在切割器(50)的外径与梭阀滑块(152)的内径之间形成纵向的流体连通(例如，大气等)。此外，梭阀滑块(152)的近端形成有凹口(153)，以提供与堞形螺母或槽顶螺母类似的外观。梭阀滑块(152)的近端也能够与套筒(250)的平滑部分(254)的远端接合，使得套筒(250)可以如下述将梭阀滑块推向远侧。凹口(153)能够形成对梭阀滑块(152)的内部空间的流体连通，即使在套筒(250)的平滑部分(254)的远端与梭阀滑块(152)的近端接合时。
如下文更详细描述，切割器(50)能够相对于主体(30)旋转和平移，而套筒(204)相对于主体(30)保持基本静止。如上所述，套筒(250)和止动构件(55)与切割器(50)一体地平移。此外，止动构件(55)和梭阀滑块(152)能够使得在止动构件(55)与梭阀滑块(152)接合时止动构件(55)可以将梭阀滑块(152)推向近侧；而套筒(250)和梭阀滑块(152)能够使得在套筒(250)与梭阀滑块(152)接合时套筒(250)可以将梭阀滑块(152)推向远侧。因此，梭阀滑块(152)可以与切割器(50)相对于主体(30)的平移一致地在套筒(250)内平移。然而，在本实例中，套筒(250)的远端与止动构件(55)的近端之间的距离大于梭阀滑块(152)的长度，以致在切割器(50)平移时，在梭阀滑块(152)与切割器(50)之间存在一定程度的“空程(1ost motion)”。换句话说，在切割器(50)致动行程的某些阶段，梭阀滑块(152)保持基本静止(参见例如图12至图14)，使得梭阀滑块(152)仅在切割器(50)到达最远侧位置(参见例如图18至图20)和最近侧位置(参见例如图15至图17)时才平移。
如上所述，套筒(204)的开口(208)与环境空气连通；并且梭阀滑块(152)可滑动而选择性地使第二管腔(28)与大气连通。具体而言，当切割器(50)处于最远侧位置(参见例如图9至图11以及图18至图20)时、当切割器(50)在最远侧位置与最近侧位置(参见例如图12至图14)之间平移时、以及在稍后切割器(50)从最近侧位置向最远侧位置平移的阶段，梭阀滑块(152)保持在开口(208)的远侧。在这些操作阶段，第二管腔(28)经由套筒(204)中的开口(208)、梭阀滑块(152)中的凹口(153)、梭阀滑块(152)的内径与切割器(50)的外径之间的间隙、以及梭阀滑块(152)远侧的套筒内部(206)而暴露于环境空气。然而，当切割器(50)处于近侧位置时(例如图15至图17所示)，梭阀滑块(152)和0形环(210)将第二管腔(28)相对于开口(208)基本密封。具体而言，当切割器(50)移向近侧位置时，止动构件(55)将梭阀滑块(152)推向近侧，使得开口(208)在纵向上位于O形环(210)之间。因此，当开口(208)处于O形环(210)之间时，O形环(210)将开口(208)基本密封。当切割器(50)开始再次向远侧朝最远侧位置移动时，梭阀滑块(152)暂时停留在该近侧位置，继续将第二管腔(28)相对于开口(208)基本密封，直到套筒(250)的远端与梭阀滑块(152)的近端接合并且开始将梭阀滑块(152)推向远侧至最近侧O形环(210)移离开口(208)的点。一旦最近侧O形环(210)移离开口(208)，第二管腔(28)就如上所述再次通气。因此，本实例的阀门机构(150)在切割器(50)处于近侧位置时以及在切割器(50)处于推进的初始阶段时，将第二管腔(28)相对于大气环境基本密封；而在切割器(50)处于其他位置时，使第二管腔(28)与大气连通。
应当理解，如本文描述的其他部件，阀门机构(150)可以以多种方式改变、修改、替换或补充；并且阀门机构(150)可以具有多种替代特征、部件、构造和功能。根据本文的教导，阀门机构(150)的合适的替代变型、特征、部件、构造和功能对于本领域普通技术人员将显而易见。
作为示例的组织样本保持器
如图1至图6所示，本实例的组织样本保持器(40)包括顶盖(42)、外杯(44)和滤盘(46)。在本实例中，外杯(44)固定于探头(12)。这种接合可以以任何合适的方式形成。本实例的外杯(44)基本透明，让使用者观察滤盘(46)上的组织样本，然而外杯(44)可以根据需要而具有任何其他合适的性质。
在本实例中，外杯(44)与切割器管腔(52)和真空泵(38)流体连通。具体而言，外杯(44)经由第一端口(45)与切割器管腔(52)流体连通；并经由第二端口(47)与真空泵(38)流体连通。导管(39)将真空泵(38)的端口(41)与外杯(44)的第二端口(47)连接。弹簧加载的密封件(未示出)或其他部件可以可选地布置在导管(39)和/或第二端口(47)和/或真空泵(38)的端口(41)上，以在导管(39)与组织样本保持器(40)或真空泵(38)断开连接时和/或在探头(12)与壳套(14)断开联接时基本密封组织样本保持器(40)和/或真空泵(38)。在本实例中，第二端口(47)还与疏水过滤器(48)联接，该疏水过滤器与外杯(44)所限定的内部空间流体连通。疏水过滤器(48)能够允许真空泵(38)在组织样本保持器(40)中产生真空，同时阻止液体从组织样本保持器(40)流通到真空泵(38)。除了疏水过滤器(48)之外或代替疏水过滤器(48)，可以在组织样本保持器(40)中设置高吸收材料以吸尽液体。作为另一种选择，也可以以任何其他合适的方式来处理液体。如下文更详细描述，在本实例中，由真空泵(38)在组织样本保持器(40)中产生的真空被连通到切割器(50)。具体而言，真空泵(38)可因此用于在切割器管腔(52)中产生真空通过使这样的真空，这样的真空通过导管(39)、端口(41，45，47)和外杯(44)的内部空间而连通。
本实例的滤盘(46)具有篮式构造，并具有穿过其形成有多个开口(47)。开口(47)尺寸设计成并构造为在阻止组织样本通过的同时允许流体通过。因此，滤盘(46)能够接纳穿过切割器(50)向近侧传送的组织样本，如下文更详细描述。应当理解，滤盘(46)可以采用多种替代形式。仅作为举例方式，除了圆形开口(47)之外或者代替圆形开口(47)，可以穿过滤盘(46)形成多个狭缝或其他特征。作为另一仅为示例性的替代形式，可用织物网片和/或其他结构或部件来取代滤盘(46)。
在本实例中，顶盖(42)与外杯(44)被可拆卸地联接。一对锁扣(56)在顶盖(42)与外杯(44)之间提供可选择的接合。具体而言，锁扣(56)与外杯(44)的唇缘(57)接合。唇缘(57)具有允许锁扣(56)通过的间隙(59)，使得使用者可以通过将锁扣(56)与间隙(59)对准，将顶盖(42)推到外杯(44)上，然后使顶盖(42)旋转超过间隙(59)以将锁扣(56)与唇缘(57)接合，将顶盖(42)扣紧在外杯(44)上。作为另一种选择，顶盖(42)可以以任何其他合适的方式扣紧在外杯(44)上。当顶盖(42)与外杯(44)接合时，由O形环(53)形成密封。因此，当顶盖(42)扣紧外杯(44)时，外杯(44)内可以维持真空。在操作中，使用者可以移除顶盖(42)以取出在活检处理期间在滤盘(46)上收集的组织样本。在本实例中，通过旋转顶盖(42)以使锁扣(56)与间隙(59)对准，然后拉出顶盖(42)，来移除顶盖(42)。当然，可以以任何其他合适的方式来从外杯(44)移除顶盖(42)。
本实例的组织样本保持器(40)能够保持至少十个组织样本。作为另一种选择，组织样本保持器(40)可能够保持任何其他适合数量的组织样本。应当理解，如本文描述的其他部件，组织样本保持器(40)可以以多种方式改变、修改、替换或补充；并且组织样本保持器(40)可以具有多种替代特征、部件、构造和功能。例如，作为另一种选择，组织样本保持器(40)可能够使得其具有多个独立的组织样本隔室，所述组织样本隔室可被选择性地转位至切割器管腔(52)。这种转位(indexing)可以自动或手动地实现。仅作为举例，组织样本保持器(40)可以根据如下文献的教导来构造和操作：于2008年8月14日公布的名称为“Revolving Tissue SampleHolder for Biopsy Device”(用于活检装置的旋转式组织样本保持器)的美国专利公布No.2008/0195066，该专利的公开内容以引用方式并入本文；于2008年12月18日提交的名称为“Tissue BiopsyDevice with Rotatablv Linked Thumbwheel and Tissue SampleHolder”(具有可旋转联接指轮的组织活检装置和组织样本保持器)的美国非临时专利申请No.12/337，997；于2008年12月18日提交的名称为“Biopsy Device with Discrete Tissue Chambers”(具有分立组织室的活检装置)的美国非临时专利申请No.12/337，911，该专利的公开内容以引用方式并入本文；或者于2008年12月18日提交的名称为“Mechanical Tissue Sample Holder Indexing Device”(组织样本保持器机械转位装置)的美国非临时专利申请No.12/337，874，该专利的公开内容以引用方式并入本文。根据本文的教导，组织样本保持器(40)的其他合适的替代变型、特征、部件、构造和功能对本领域普通技术人员将显而易见。作为另一种选择，如果需要，组织样本保持器(40)可以完全省掉。
作为示例的切割器
如图8至图9(除了别的以外)所示，本实例的切割器(50)基本上为中空，使得切割器(50)有限定的切割器管腔(52)。切割器(50)还具有基本上锋利的远侧边缘(51)，使得切割器(50)可从穿过针(20)的侧孔(24)伸出的组织上切断活检样本。作为另一种选择，切割器(50)的远端可以具有任何其他合适的构造。如图3以及图5、图6所示，切割器(50)的近侧部分伸入组织样本保持器(40)。因此，由真空泵(38)在组织样本保持器(40)中产生的真空连通到切割器管腔(52)。在切割器(50)与外杯(44)的接界处设置有密封件(54)。密封件(54)能够即使在切割器(50)相对于外杯(44)旋转和平移时也基本上将切割器(50)与安装座(42)的界面密封。此外，切割器(50)能够使得即使在切割器(50)处于最远侧位置时，它也与组织样本保持器(40)的内部保持密封流体连通。例如，切割器(50)的长度可以使得在活检装置(10)的操作期间，切割器(50)的至少一部分总是置于组织样本保持器(40)的外杯(44)中。当然，切割器(50)可以具有任何其他合适的替代特征或构造。类似地，切割器(50)可以具有与组织样本保持器(40)的任何其他合适的替代关系。
应当理解，如本文描述的其他部件，切割器(50)可以以多种方式改变、修改、替换或补充；并且切割器(50)可以具有多种替代特征、部件、构造和功能。根据本文的教导，切割器(50)的合适的替代变型、特征、部件、构造和功能对于本领域普通技术人员将显而易见。
作为示例的切割器致动机构
如图3至图7以及图10、图11(除了别的以外)所示，本实例的切割器致动机构(60)包括马达(36)、轴(62，64)和齿轮(72，74，76)，它们各自在上文中有更详细的描述。切割器致动机构(60)还包括与第三齿轮(76)啮合的第四齿轮(78)。第四齿轮(78)一体地固定于第三轴(68)，所述第三轴通过轴承(70)支承在主体(30)中。第五齿轮(80)也一体地固定于第三轴(68)。因此，在本实例中，齿轮(78，80)与第三轴(68)一体地旋转。第五齿轮(80)与第六齿轮(82)啮合，所述第六齿轮一体地固定于第四轴(69)。第四轴(69)也通过轴承(70)支承在主体(30)中。第七齿轮(84)也一体地固定于第四轴(69)。因此，在本实例中，齿轮(82，84)与第四轴(69)一体地旋转。根据前文所述应当理解，在本实例中，马达(36)的启动将会使齿轮(82，84)旋转。如图3和图6所示，在本实例中，马达(36)、轴(62，64，68，69)、齿轮(72，74，76，78，80，82，84)以及轴承(70)全部容纳在壳套(14)内。如图2所示，在本实例中，齿轮(82，84)通过形成在壳套(14)的盖板(18)中的开口而部分露出。
本实例的切割器致动机构(60)还包括六角螺母(100)和蜗杆螺母(120)。六角螺母(100)包含齿轮(86)，所述齿轮(86)能够与六角螺母(100)一体地旋转。蜗杆螺母(120)也包含能够与蜗杆螺母(120)一体旋转的齿轮(88)。齿轮(86)能够在探头(12)与壳套(14)联接在一起时与齿轮(82)啮合；而齿轮(88)能够在探头(12)与壳套(14)联接在一起时与齿轮(84)啮合。具体而言，如图2所示，在本实例中，齿轮(86，88)通过形成在探头(12)的盖板(16)中的开口而部分露出。在本实例中，当探头(12)与壳套(14)联接在一起时，马达(36)因此可操作而驱动齿轮(86，88)旋转。如下文更详细描述，在本实例中，齿轮(86，88)的这种旋转将使切割器(50)旋转和平移。
套筒(250)一体地固定于切割器(50)。从图8可清晰看出，套筒(250)包括六角部分(252)、平滑部分(254)以及将六角部分(252)与平滑部分(254)分开的凸缘(256)。在本实例中，套筒(250)围绕切割器(50)包覆成型，使得切割器(50)和套筒(250)一体地旋转和平移。例如，套筒(250)可以由围绕金属切割器(50)包覆成型的塑性材料形成。作为另一种选择，对套筒(250)和切割器(50)可以使用任何其他合适的材料和形成方法，并且可以以任何其他合适的方式(例如，利用固定螺钉、粘合等)将套筒(250)固定于切割器(50)上。六角螺母(100)可滑动地设置在套筒(250)的六角部分(252)上。具体而言，套筒(250)的六角部分(252)呈现六个平坦面；而六角螺母(100)限定有六角形开口，该六角形开口具有能够与套筒(250)的所述平坦面配合的六个平坦面。套筒(250)与六角螺母(100)之间的接合使得六角螺母(100)的旋转引起套筒(250)的对应旋转。套筒(250)与六角螺母(100)之间的接合还使得即使在六角螺母(100)和套筒(250)同时旋转时，六角螺母(100)也可相对于套筒(250)纵向滑动。例如，当切割器(50)和套筒(250)纵向平移时，六角螺母(100)的纵向位置可以基本保持恒定。在本实例中，在探头(12)的外壳中形成凸台(未示出)，以保持六角螺母(100)的纵向位置，同时也让六角螺母(100)旋转。在本实例中，六角螺母(100)还由轴承(70)支承。还应当理解，套筒(250)和六角螺母(100)可以具有多种其他构造(例如，取代六角特征的相配合的键和键槽等等)和关系。类似地，除了或取代套筒(250)和/或六角螺母(100)套筒，可以使用多种其他结构或部件。
如上所述，六角螺母(100)的齿轮(86)能够与齿轮(82)啮合，使得齿轮(82)的旋转引起六角螺母(100)的旋转。六角螺母(100)的这种旋转将会如上所述引起切割器(50)的对应旋转。因此，应当理解，切割器致动机构(60)可以响应于马达(36)的启动，使马达(36)的旋转通过轴(62，64，68，69)、齿轮(72，74，76，78，80，82，84，86)、六角螺母(100)以及套筒(250)而传送到切割器(50)，从而使切割器(50)旋转。当然，可以使用任何其他合适的结构、部件、构造或技术来实现切割器(50)的旋转。
本实例的切割器致动机构(60)还包括导螺杆(122)。导螺杆(122)围绕套筒(250)的六角部分(252)布置，并能够与其一体地旋转。如上所述，套筒(250)的六角部分(252)呈现六个平坦面。导螺杆(122)限定具有六个平坦面的六角形开口，该六个平坦面能够与套筒(250)的平坦面配合。因此，套筒(250)与导螺杆(122)之间的接合使得切割器(50)和套筒(250)的旋转引起导螺杆(122)的对应旋转。导螺杆(122)还通过卡箍(124)固定于套筒(250)的六角部分(252)。具体而言，卡箍(124)固定于套筒(250)，并且垫圈(126)被设置在卡箍(124)与导螺杆(122)之间。垫圈(126)和卡箍(124)能够使得垫圈(126)不会向近侧移动而超过卡箍(124)。第一卷簧(128)设置在导螺杆(122)的近端与垫圈(126)之间。第二卷簧(130)设置在导螺杆(122)的远端与套筒(250)的凸缘(256)之间。因此，凸缘(256)、垫圈(126)和卡箍(124)限制了导螺杆(122)沿套筒(250)的纵向移动。凸缘(256)与垫圈(126)之间的间隔允许导螺杆(122)沿套筒(250)的在凸缘(256)与垫圈(126)之间的长度部分有一定的移动自由度；而弹簧(128，130)将导螺杆(122)偏置为基本居中于凸缘(256)与垫圈(126)之间。应当理解，除了卷簧(128，130)之外或者取代卷簧(128，130)，还可使用任何其他适合类型的弹性构件。
导螺杆(122)具有与蜗杆螺母(120)的内螺纹(134)接合的外螺纹(132)。因此，在螺纹(132，134)接合的情况下，当导螺杆(122)相对于蜗杆螺母(120)旋转时，导螺杆(122)相对于蜗杆螺母(120)平移。然而，蜗杆螺母(120)的内部长度还包括位于内螺纹(134)远侧和近侧的平滑部分(136)。因此，在螺纹(132)处于平滑部分(136)的情况下(例如，在螺纹(132，134)没有接合的情况下)，当导螺杆(122)相对于蜗杆螺母(120)旋转时，导螺杆(122)不会相对于蜗杆螺母(120)平移。在本实例中，导螺杆(122)的螺纹(132)相对较粗，这可以允许螺纹(132，134)之间反复接合和脱开而基本上不损坏螺纹(132)。
在本实例中，探头(12)的外壳中形成有凸台(未示出)，以保持蜗杆螺母(120)的纵向位置，同时还允许蜗杆螺母(120)旋转。在本实例中，蜗杆螺母(120)还由轴衬(138)支承。应当理解，由于导螺杆(122)与凸缘(256)和垫圈(126)的接合，以及由于套筒(250)与切割器(250)的接合，本实例中导螺杆(122)相对于蜗杆螺母(120)的平移也导致本实例中切割器(50)相对于主体(30)的平移。还应当理解，套筒(250)、导螺杆(122)和蜗杆螺母(120)可以具有多种其他构造和关系。类似地，除了或替代套筒(250)和/或蜗杆螺母(120)，也可使用多种其他结构或部件。
如上所述，当马达(36)启动时，壳套(14)的齿轮(82，84)同时旋转。如上进一步所述，当探头(12)与壳套(14)联接时，齿轮(82，84)与探头(12)的齿轮(86，88)啮合，使得已启动的马达(36)同时带动齿轮(86，88)旋转。因此，已启动的马达(36)将使六角螺母(100)和蜗杆螺母(120)同时旋转。因此，应当理解，当马达(36)启动时，套筒(250)、切割器(50)、导螺杆(122)和蜗杆螺母(120)将全部同时旋转。还应当注意，齿轮(82，84)具有不同的节径(即，齿轮(82)的节径不同于齿轮(84)的节径)。齿轮(86，88)也具有不同的节径(即，齿轮(86)的节径不同于齿轮(88)的节径)。因此，即使马达(36)以一个转速旋转，六角螺母(100)和蜗杆螺母(120)也以不同的转速在相同方向上同时旋转。由于导螺杆(122)的旋转由六角螺母(100)的旋转驱动，所以导螺杆(122)和蜗杆螺母(120)也以不同的转速在相同方向上同时旋转。即使导螺杆(122)和蜗杆螺母(120)在相同方向上同时旋转，导螺杆(122)与蜗杆螺母(120)的转速之差也会形成导螺杆(122)相对于蜗杆螺母(120)旋转的净结果，这种相对旋转造成切割器(50)随着切割器(50)旋转的平移。仅作为举例，当马达(36)提供大约8，000rpm的输出速度时，上述构造可形成约1，000rpm转速的切割器(50)旋转以及约850rpm转速的蜗杆螺母(120)旋转，导致切割器(50)相对于蜗杆螺母(120)的约150r pm的净旋转。当然，也可以形成任何其他合适的差值。
在本实例中，当马达(36)启动而使切割器(50)逆时针(从组织样本保持器(40)朝针(20)看)旋转时，切割器(50)向近侧回缩；而当马达(36)启动而使切割器(50)顺时针(从组织样本保持器(40)朝针(20)看)旋转时，切割器(50)向远侧前进。因此，可使马达(36)的旋转换向以在切割器(50)的向远侧平移和向近侧平移之间转换。作为另一种选择，切割器致动机构(60)可能够自换向，使得切割器(50)可以向远侧和向近侧平移而无需改换马达(36)的旋转方向。
在切割器致动机构(100)操作的一个仅作说明的实例中，切割器(50)可初始地位于最远侧位置，使得侧孔(24)如图9所示“封闭”；导螺杆(122)设置在蜗杆螺母(120)的远侧平滑部分(136)处，如图10至图11所示。弹簧(130)使导螺杆(122)向近侧偏置而使螺纹(132)与螺纹(134)接合。在此阶段，切割器(50)相对于蜗杆螺母(120)的顺时针旋转将不会导致切割器(50)的任何平移(例如，导螺杆(122)实质上将成为“飞轮”)；而切割器(50)相对于蜗杆螺母(120)的逆时针旋转将导致切割器(50)向近侧平移。马达(36)和切割器致动机构(60)使切割器(50)在逆时针方向上(从组织样本保持器(40)朝针(20)看)旋转时，切割器致动机构(100)使切割器(50)向近侧回缩，如图12至图14所示。如上所述，可通过螺纹(132，134)的接合，并且由于导螺杆(122)以比蜗杆螺母(120)更快的速度旋转，来实现这种向近侧即向后的平移。切割器(50)继续向近侧回缩时，导螺杆(122)继续沿蜗杆螺母(120)的螺纹(134)移动。
然后，切割器(50)到达最近侧位置，使得侧孔(24)如图15所示“打开”。在此阶段，导螺杆(122)位于蜗杆螺母(120)的近侧平滑部分(136)处，如图16至图17所示。弹簧(128)将导螺杆(122)向远侧偏置而使螺纹(132)与螺纹(134)接合。在此阶段，切割器(50)相对于蜗杆螺母(120)的继续逆时针旋转将不会导致切割器(50)的任何平移(例如，导螺杆(122)实质上将成为“飞轮”)；而切割器(50)相对于蜗杆螺母(120)的顺时针旋转将导致切割器(50)向远侧平移。至此时，马达(36)会再次启动，其旋转方向反向以使切割器(50)及相关部件的旋转方向反向。具体而言，马达(36)旋转方向的反向会使切割器(50)顺时针(从组织样本保持器(40)朝针(20)看)旋转。切割器(50)的这种顺时针旋转会使切割器向远侧前进以再次到达最远侧位置，如图18至图20所示。
虽然上文示出并描述了在切割器(50)回缩期间切割器(50)逆时针(从组织样本保持器(40)朝针(20)看)旋转，并且在切割器(50)前进期间切割器(50)顺时针(从组织样本保持器(40)朝针(20)看)旋转，然而对本领域普通技术人员而言应当非常显而易见的是，切割器(50)可以相反在切割器(50)回缩期间顺时针旋转，而在切割器前进期间逆时针旋转。例如，这种换向可通过改变螺纹(132，134)的旋进方向来实现。作为另一种选择，这种换向也可以通过改变所述差值而使得蜗杆螺母(120)比切割器(50)旋转得更快来实现。当然，任何其他合适的结构、部件、构造或技术均可用来实现切割器(50)的平移和/或旋转。因此，应当理解，如本文描述的其他部件，切割器致动机构(60)可以以多种方式来改变、修改、替换或补充；并且切割器致动机构(60)可以具有多种替代特征、部件、构造和功能。仅作为举例，活检装置(10)能够使得切割器(50)不平移(例如，使得切割器(50)仅旋转等)；或者使得切割器(50)不旋转(例如，使得切割器(50)仅平移等)。根据本文的教导，切割器致动机构(60)的其他合适的替代变型、特征、部件、构造和功能对本领域普通技术人员将显而易见。
作为示例的气动操作
如上所述，真空泵(38)可用来在组织样本保持器(40)中产生真空，并且这种真空还可以进一步连通到切割器管腔(52)。具体而言，马达(36)一启动，真空泵(38)就开始在切割器管腔(52)中建立真空；并且随着切割器(50)开始向近侧朝着回缩位置移动，这种真空可继续建立或维持。在此阶段，第二管腔(28)与大气连通。具体而言，梭阀滑块(152)处于远侧位置，允许外界空气经由开口(208)、凹口(152)、梭阀滑块(152)的内径与切割器(50)的外径之间的间隙、以及套筒内部(206)的远离梭阀滑块(152)的部分到达第二管腔(28)，如图10至图11所示。作为另一种选择，第二管腔(28)可以与真空泵(38)流体连接，使得在此阶段在第二管腔(28)中建立真空。
随着切割器(50)朝着回缩位置移动，使得针(20)的侧孔(24)如图12所示“部分打开”，切割器管腔(52)中的真空可以进而通过第一管腔(26)连通，这会将组织抽吸到侧孔(24)中。在此阶段，第二管腔(28)仍然与大气连通。具体而言，由于切割器(50)与梭阀滑块(152)之间存在“空程”，尽管切割器(50)向近侧回缩，梭阀滑块(152)仍停留在远侧位置，如图13至图14所示。作为另一种选择，第二管腔(28)可以与真空泵(38)流体连接，使得在此阶段在第二管腔(28)中建立真空。在本实例中，当切割器(50)到达位于图12所示位置的近侧的纵向位置时，并且在切割器(50)到达如图15所示的完全回缩位置之前，第二管腔(28)被基本上密封。
当切割器(50)到达完全回缩位置，使得针(20)的侧孔(24)如图15所示“打开”时，切割器管腔(52)中的真空可以继续连通到第一管腔(26)，这可以继续将组织抽吸到侧孔(24)内。当然，一定量的组织会自然下垂到侧孔(24)内而无需真空的辅助，以至无需真空将组织抽吸到侧孔(24)内。在此阶段，第二管腔(28)对于大气基本上密封，如图16、图17所示。具体而言，止动构件(55)已将梭阀滑块(152)推至近侧位置，以致两个0形环(210)“跨过”开口(208)并且对套筒部(204)的内部侧壁密封，以阻止大气从开口(208)经由套筒部(204)的内部空腔(206)流通至第二管腔(28)。
如图18至图20所示，随着马达(36)反向并且切割器(50)前进而切断穿过侧孔(24)伸出的组织，真空泵(38)可以在切割器管腔(52)中继续产生真空，并且第二管腔(28)可最终与大气连通。然而，在切割器(50)从最近侧位置向最远侧位置推进的初始阶段，切割器(50)与梭阀滑块(152)之间的“空程”使梭阀滑块(152)留在近侧位置，直到切割器(50)前进到足够远以至于套筒(250)的远端与梭阀滑块(152)的近端接合为止。梭阀滑块(152)的0形环(210)继续将第二管腔(28)相对于开口(208)基本密封，直到套筒(250)的远端与梭阀滑块(152)的近端之间如此接合为止。在套筒(250)的远端与梭阀滑块(152)的近端接合之后，并且在切割器(50)继续向远侧移动足够程度之后，套筒(250)的远端最终将梭阀滑块(152)推向远侧，使得最近侧的O形环(210)最终移到开口(208)的远侧。随着梭阀滑块(152)到达这样的位置(以及比这样的位置更远侧的位置)，第二管腔(28)再次如上所述与大气连通，如图19至图20所示。切割器(50)最终再次到达如图18所示的最远侧位置时，切割器(50)可完全切断穿过侧孔(24)而伸出的组织，这时第二管腔(28)排通气，如图19至图20所示。
通过使切断的组织样本保留在切割器管腔(52)中，真空泵(38)在切断的组织样本的近侧表面处抽真空，并且在切断的组织样本的远侧表面处(经由开口(208)、第二管腔(28)和开口(27))形成通气，施加到切断的组织样本的压差会将切下的组织样本向近侧抽吸而穿过切割器管腔(52)进入组织样本保持器(40)中。因此，切断的组织样本会堆积在组织样本保持器(40)的滤盘(46)上。
当然，任何其他合适的结构、部件、构造或技术也可用来形成第二管腔(28)的选择性密封和/或通气。仅作为举例，虽然在本实例中，根据切割器(50)的轴向位置以机械方式将梭阀滑块(152)推动，但是应当理解，作为替代，梭阀滑块(152)或任何其他类型的阀门也可以通过电气方式(例如，经由单独的马达或螺线管)、气动方式或以其他方式推动。此外，在活检装置(10)的一些变型中，真空、盐水、压缩空气、大气和/或任何其他介质可以在活检装置(10)操作的任何合适的阶段(例如，在切割器(50)回缩期间和/或切割器(50)回缩时和/或在切割器(50)前进期间对第二管腔(28)施加真空或通气，在切割器(50)前进期间密封第二管腔，等等)连通到第二管腔(28)。根据本文的教导，将切下的组织样本向近侧传送穿过切割器管腔(52)而到达组织样本保持器(40)的合适的替代结构、部件、构造或技术对本领域普通技术人员将显而易见。
作为示例的操作方法
在仅作为示例的活检装置(10)的使用中，使用者首先将组织穿刺尖端(22)插入患者的乳房。在这样的插入过程中，切割器(50)可被推进到最远侧位置，使得针(20)的侧孔(24)封闭，如图9至图11所示。如文中另述，这样的插入可以在视觉导引、立体定向导引、超声导引、MRI导引、PEM导引、BSGI导引、触扣(palpatory)导引、一些其他类型的导引等下执行。在针(20)充分插入患者乳房的情况下，使用者可随后启动马达(36)，马达(36)又继而启动真空泵(38)和切割器致动机构(100)。如上所述，真空泵(38)的这种启动会在组织样本保持器(40)和切割器管腔(52)中产生真空。切割器致动机构(60)的这种启动会使切割器(50)逆时针旋转并向近侧平移，如图12至图14所示。在切割器(50)开始回缩并且当切割器(50)到达回缩位置时，来自真空泵(38)的真空(通过组织样本保持器(40)和切割器管腔(52)而连通)会将组织抽吸到针(20)的侧孔(24)内。在此期间，第二管腔(28)会通过阀门机构(150)而通气。
一旦切割器(50)到达最近侧位置，如图15至图17所示，真空会通过真空管腔(52)和第一管腔(26)而仍被连通，从而将组织抽吸到针(20)的侧孔(24)中。此时，第二管腔(28)被阀门组件(150)基本密封，如图16、图17所示。此外，随着切割器(50)继续逆时针旋转，导螺杆(122)空转而又被弹簧(128)向远侧偏置。在此阶段，侧孔(24)全开，组织垂入侧孔内。
随后，马达(36)改变旋转方向，切割器(50)开始向远侧前进直到再次到达最远侧位置，如图18至图20所示。随着切割器(50)向远侧前进，真空仍经由真空管腔(52)连通，在切割器(50)的锋利远侧刃口(51)开始切断组织时帮助将组织保持在适当位置。此时，第二管腔(28)最初被阀门组件(150)基本密封，但最终被通气，如图19、图20所示。随后，切割器(50)到达最远侧位置，如图18至图20所示，从而“封闭”侧孔(24)，并且使得切割器(50)的锋利远侧刃口(51)完全切断组织。此时，真空仍经由切割器管腔(52)连通，并且阀门组件(150)使第二管腔(28)通气，如图19至图20所示。如上所述，真空与通气的这种结合可使得切下的组织样本向近侧传送，穿过切割器管腔(52)并进入组织样本保持器(40)。在切割行程终点时马达(36)会继续运转，从而继续驱动真空泵(38)维持组织样本保持器(40)内的真空。此外，弹簧(130)使导螺杆(122)向近侧偏置以与螺纹(132)接合，同时让切割器(50)在最远侧位置处继续旋转。切割行程因此完成，并可根据需要而启动许多次以采集更多的组织样本。
如上所述，可以执行若干次切割行程以采集若干组织样本，而无需使用者将针(20)从患者乳房中抽出。使用者可以通过在多次样本采集的切割行程之间旋转整个活检装置(10)来调整侧孔(24)相对于针(20)所限定的轴线的取向。作为另一种选择，活检装置(10)能够使得针(20)可相对于主体(30)旋转，使得针(20)可由指轮或其他部件来旋转。一旦获得所需数量的组织样本，使用者就可将针(20)从患者乳房中抽出。随后，使用者可以将顶盖(42)从外杯(44)取下，并从滤盘(46)收取组织样本。
操作结束时，使用者可以将探头(12)从壳套(14)分离。随后，壳套(14)可被清洁和/或消毒以便于后续使用。探头(12)可被丢弃。作为另一种选择，如上所述，活检装置(10)也可形成为一体构造，以致不存在可从壳套(14)分离的探头(12)。
应当理解，在切割行程终点时可以进行任何多种操作。例如，活检装置(10)可以提供多种形式的反馈信息以告知使用者切割行程已经完成。仅作为举例，活检装置(10)可提供电子蜂鸣或其他声音指示、机械声响指示(例如，响亮的咔哒声)、视觉指示(例如，光照或闪光)、或某些其他类型的声音和/或视觉指示。作为另一种选择，尤其在外杯(44)为透明的变型中，使用者可以仅通过观察组织样本保持器(40)直至看到有组织样本堆积于滤盘(46)上来获悉切割行程完成。作为另一种选择，可以设置控制模块，以实现切割行程一完成就自动停用马达(36)，即使使用者继续按着触发按钮(未示出)也会如此。随后，使用者可以通过释放、然后再按下触发按钮来启动另一次切割行程。作为另一仅用作说明的实例，如上所述，控制模块可响应使用者短按或轻叩触发按钮的动作来启动切割行程，并且切割行程一完成就自动停用马达(36)。随后，使用者可以再次通过短按或轻叩触发按钮来启动另一切割行程。根据本文的教导，一些其他的适用方式对本领域普通技术人员将显而易见，其中活检装置(10)可在切割行程终点时工作和/或启动后续切割行程。
还应当理解，电路板(35)可包括能够在切割器(50)一到达最近侧位置时就自动使马达(36)的旋转方向反向的电路。例如，一个或多个传感器(例如，霍尔效应传感器等)可以跟踪或感测切割器(50)的纵向位置。除此之外或者作为替代，一个或多个传感器(例如，具有编码器轮的编码器等)可以跟踪或以其他方式感测切割器(50)的转数，并且控制电路可以将切割器(50)的纵向位置视为切割器(50)转数的函数。作为又一种替代形式，马达反向可以基本上为手动的(例如，活检装置(10)包括“正向”按钮和“反向”按钮等)。根据本文的教导，马达(38)的旋转方向可手动或自动反向的其他合适的方式对本领域普通技术人员将显而易见。还应当理解，一个或两个电路板(35)可以在每个切割器(50)行程结束时(例如，当切割器(50)停留在最远侧位置和/或在最近侧位置时)至少暂时地(例如，持续几秒钟等)继续运转马达(36)，以例如继续运转真空泵(38)。
在一些设有基于电子的切割行程终点声音和/或视觉指示的活检装置(10)变型中，以及在控制模块自动停用马达(36)或分离离合器或者提供某些其他类型的自动响应的活检装置(10)变型中，存在多种可感测切割行程终点的方式。例如，切割器(50)的一部分可以包括磁体，并且主体(30)中可设置霍尔效应传感器，以在切割行程终点切割器(50)到达最远侧位置时感测磁体的存在。作为另一仅用来说明的实例，编码器轮可以与切割器(50)或切割器旋转机构(60)的旋转部件联接，以能够根据转数来确定切割器(50)的纵向位置。根据本文的教导，可感测切割行程终点的其他合适的方式(例如，电子地、机械地、机电地、手动地感测，等等)对本领域普通技术人员将显而易见。
当然，活检装置(10)的上述使用实例仅用来进行说明。根据本文的教导，使用活检装置(10)的其他合适的方式对本领域普通技术人员将显而易见。
应当理解，所述以引用方式并入本文中的任何专利、出版物或其他公开材料，无论是全文或部分，仅在并入的材料与本公开中给出的定义、陈述或其他公开材料不冲突的范围内并入本文。同样地并且在必要的程度下，本文明确阐述的公开内容取代了以引用方式并入本文的任何冲突材料。如果任何材料或其一部分以引用方式并入本文，但与本文所述的现有定义、陈述、或其他公开材料相冲突，那么仅在所并入的材料与现有公开材料之间不产生冲突的程度下才将其并入本文。
本发明的一些实施例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。
本文所公开的实施例装置可设计为使用一次后丢弃，也可设计为供多次使用。在上述任一或两种情况下，都可对这些实施例进行修复，以便在使用至少一次后重复使用。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，并且可选择性地、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会知道，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。
可对本文所述的实施例在外科手术前进行处理，以下仅通过举例的方式说明。首先，可获取新的或用过的器械，并根据需要进行清洗。然后可对器械进行消毒。在一种消毒技术中，将器械置于闭合并密封的容器中，例如塑料袋或TYVEK袋。然后可将容器和器械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。辐射可将器械上和容器中的细菌杀死。然后可将消毒后的器械保存在消毒容器中。该密封容器可将器械保持在无菌状态，直到在医疗设施中打开该容器。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。
上文已经示出和描述了本发明的多个实施例，可由本领域的普通技术人员在不脱离本发明范围的情况下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。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来说也将是显而易见的。例如，上面讨论的例子、实施例、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 (44)

1.一种活检装置，包括：
(a)主体；
(b)从所述主体向远侧延伸的针；
(c)能够相对于所述针平移的切割器；
(d)设置在所述主体内的第一旋转构件；
(e)设置在所述主体内的第二旋转构件；以及
(f)设置在所述主体内并且能够操作以使所述第一旋转构件和第二旋转构件以不同的转速同时旋转的驱动组件；
其中所述第一旋转构件和第二旋转构件能够绕共同的轴线旋转；
其中在第一构件和第二构件都旋转时所述第一旋转构件和第二旋转构件的转速之差提供所述切割器相对于所述针的平移。
2.根据权利要求1所述的活检装置，其中所述切割器能够相对于所述针旋转。
3.根据权利要求2所述的活检装置，其中所述切割器的转速与所述第一旋转构件或第二旋转构件之一的转速相同。
4.根据权利要求2所述的活检装置，其中所述第一旋转构件或第二旋转构件之一能够以与所述切割器的转速相同的转速旋转，并且所述第一旋转构件或第二旋转构件中的另一个能够以比所述切割器的转速小的转速旋转。
5.根据权利要求1所述的活检装置，其中所述驱动组件包括能够操作以驱动所述第一旋转构件和/或第二旋转构件的旋转的马达。
6.根据权利要求5所述的活检装置，其中所述马达包括电动马达。
7.根据权利要求1所述的活检装置，其中所述主体包括尺寸和形状设计成通过单手保持并操作的手持件。
8.根据权利要求1所述的活检装置，其中所述驱动组件包括能够操作以驱动所述第一旋转构件和第二旋转构件以不同的转速在相同的方向上的旋转的单马达。
9.根据权利要求1所述的活检装置，还包括设置在所述切割器的近侧以接收被所述切割器切断并且经由所述切割器输送的组织样本的组织样本保持器，并且其中所述第一旋转构件和第二旋转构件中的至少一个围绕所述切割器设置并且相对于所述切割器旋转。
10.一种活检装置，包括：
(a)针；
(b)能够相对于所述针平移的切割器；
(c)螺母；
(d)螺杆；以及
(e)能够操作而以不同的转速同时驱动所述螺母和螺杆的驱动组件；
其中以不同的转速的螺母和螺杆的接合提供所述切割器相对于所述针的平移。
11.根据权利要求10所述的活检装置，其中所述切割器能够相对于所述针旋转。
12.根据权利要求11所述的活检装置，其中所述切割器与所述螺杆和螺母之一以相同的速度旋转。
13.根据权利要求10所述的活检装置，其中所述螺母围绕所述切割器设置并且相对于所述切割器旋转。
14.根据权利要求10所述的活检装置，其中所述螺母以比所述螺杆的转速小的转速被驱动。
15.根据权利要求10所述的活检装置，其中所述驱动组件能够操作以驱动所述螺母和螺杆彼此脱离接合。
16.根据权利要求15所述的活检装置，其中所述驱动组件能够操作以驱动所述螺母和螺杆彼此接合。
17.根据权利要求10所述的活检装置，其中所述驱动组件能够操作以使所述螺母和螺杆在第一旋转方向上旋转以推进所述切割器，并且其中所述驱动组件能够操作以使所述螺母和螺杆在相反的旋转方向上旋转以回缩所述切割器。
18.一种手持式活检装置，包括：
(a)尺寸和形状设计成通过使用者的单手保持并操作的手持件；
(b)从所述手持件向远侧延伸的针；
(c)能够相对于所述针平移以切断组织的切割器；
(d)设置在所述手持件的近端处用于接收被所述切割器切断的组织样本的组织样本保持器；
(e)设置在所述手持件内的真空泵，所述真空泵能够操作以提供用于将被所述切割器切断的组织样本沿着组织样本输送路径输送至所述组织样本保持器的真空；
(f)设置用于绕所述组织样本输送路径旋转的第一可旋转构件和第二可旋转构件；以及
(g)设置在所述手持件内的电池操作的马达；
其中所述马达能够操作以驱动所述真空泵；
其中所述马达能够操作而以不同的转速驱动所述第一可旋转构件和第二可旋转构件，以提供所述切割器相对于所述针的平移。
19.根据权利要求18所述的活检装置，其中所述组织样本输送路径延伸经过所述切割器。
20.根据权利要求18所述的活检装置，其中所述第二可旋转构件包括内螺纹构件，其中所述第一可旋转构件包括外螺纹构件，所述内螺纹构件和外螺纹构件能够以不同的转速被驱动，并且所述内螺纹构件和外螺纹构件能够沿着大致平行于所述组织样本输送路径的方向彼此接合，其中所述内螺纹构件与外螺纹构件的接合提供所述切割器的平移。
21.一种活检装置，包括：
(a)主体；
(b)相对于所述主体向远侧延伸的针，其中所述针限定第一管腔和第二管腔，其中所述第一管腔沿着第一纵向轴线延伸，其中所述第二管腔沿着第二纵向轴线延伸，其中所述针包括将所述第一管腔与第二管腔流体地联接的开口；
(c)切割器，其中所述切割器能够相对于所述针平移以切断组织；
(d)通气开口，其中所述通气开口与大气连通；以及
(e)能够响应于所述切割器的平移而平移的梭阀滑块，其中所述梭阀滑块能够至少部分地基于所述切割器的纵向位置而在第一纵向位置和第二纵向位置之间选择性地运动，其中当所述梭阀滑块处于第一纵向位置时，所述第二管腔与所述通气开口联接，其中当所述梭阀滑块处于第二纵向位置时，所述第二管腔相对于所述通气开口密封。
22.根据权利要求21所述的活检装置，其中所述针还限定横向组织接收孔，其中所述横向组织接收孔通向所述第一管腔，其中所述切割器能够操作以切断穿过组织接收孔伸出的组织。
23.根据权利要求21所述的活检装置，其中所述切割器能够沿着第一轴线平移。
24.根据权利要求23所述的活检装置，其中所述切割器定位在所述第一管腔中。
25.根据权利要求23所述的活检装置，其中所述梭阀滑块能够沿着第一轴线平移。
26.根据权利要求25所述的活检装置，其中所述梭阀滑块绕所述切割器同轴地设置。
27.根据权利要求26所述的活检装置，其中所述梭阀滑块能够相对于所述切割器滑动。
28.根据权利要求21所述的活检装置，还包括切割器致动机构，其中所述切割器致动机构包括第一旋转构件和第二旋转构件，所述第一旋转构件能够使所述切割器旋转，所述第二旋转构件能够使所述切割器平移，所述切割器致动机构能够使得所述第一旋转构件和所述第二旋转构件以不同的转速同时旋转。
29.根据权利要求21所述的活检装置，还包括固定于所述针的针毂，其中所述针毂向近侧延伸到主体中。
30.根据权利要求29所述的活检装置，其中所述通气开口形成在所述针毂中。
31.根据权利要求30所述的活检装置，其中所述梭阀滑块可滑动地设置在所述针毂中。
32.根据权利要求21所述的活检装置，其中所述切割器包括第一止动构件和第二止动构件，其中所述第一止动构件和第二止动构件能够与所述切割器一体地平移，其中所述第一止动构件能够响应于所述切割器的近侧平移而向近侧推动所述梭阀滑块，其中所述第二止动构件能够响应于所述切割器的远侧平移而向远侧推动所述梭阀滑块。
33.根据权利要求21所述的活检装置，其中所述梭阀滑块绕所述切割器同轴地设置，其中所述梭阀滑块限定内径，其中所述切割器限定外径，其中所述梭阀滑块的内径大于所述切割器的外径以在所述梭阀滑块的内径和所述切割器的外径之间限定空隙。
34.根据权利要求21所述的活检装置，其中当所述梭阀滑块定位在所述通气开口远侧时，所述梭阀滑块能够将所述第二管腔与所述通气开口联接。
35.根据权利要求34所述的活检装置，其中所述梭阀滑块包括一对纵向间隔开的O形环，其中当所述梭阀滑块被纵向地定位使得所述通气开口定位在所述纵向间隔开的O形环之间时，所述梭阀滑块能够使所述第二管腔相对于所述通气开口密封。
36.根据权利要求21所述的活检装置，其中所述切割器能够平移经过从第一切割器位置至第二切割器位置的第一运动范围，其中仅当所述切割器运动经过所述第一运动范围的第一部分时，所述切割器能够使所述梭阀滑块运动，其中当所述切割器运动经过所述第一运动范围的第二部分时，所述切割器不使所述梭阀滑块运动。
37.一种活检装置，包括：
(a)主体；
(b)相对于所述主体向远侧延伸的针，其中所述针限定第一管腔和第二管腔，其中所述第一管腔沿着第一纵向轴线延伸，其中所述第二管腔沿着第二纵向轴线延伸，其中所述针包括将所述第一管腔与第二管腔流体地联接的开口；
(c)切割器，其中所述切割器能够相对于所述针平移以切断组织；以及
(d)绕所述切割器同轴地定位的梭阀滑块，其中所述切割器能够操作以在所述切割器的远侧运动的至少一部分过程中向远侧推动所述梭阀滑块，其中所述切割器还能够操作以在所述切割器的近侧运动的至少一部分过程中向近侧推动所述梭阀滑块，其中所述梭阀滑块能够基于所述梭阀滑块的纵向位置使所述第二管腔相对于大气选择性地通气或密封。
38.根据权利要求37所述的活检装置，其中所述切割器包括第一整体止动构件和第二整体止动构件，所述第一整体止动构件具有能够操作以向近侧推动所述梭阀滑块的近侧面，所述第二整体止动构件具有能够操作以向远侧推动所述梭阀滑块的远侧面。
39.根据权利要求38所述的活检装置，其中所述第一整体止动构件的近侧面和所述第二整体止动构件的远侧面以第一纵向距离分离，其中所述梭阀滑块具有等于第二纵向距离的长度，其中所述第一纵向距离大于所述第二纵向距离。
40.一种活检装置，包括：
(a)主体；
(b)相对于所述主体向远侧延伸的针，其中所述针限定第一管腔和第二管腔，其中所述第一管腔沿着第一纵向轴线延伸，其中所述第二管腔沿着第二纵向轴线延伸，其中所述针包括将所述第一管腔与第二管腔流体地联接的开口；
(c)切割器，其中所述切割器能够相对于所述针平移以切断组织；以及
(d)梭阀滑块，其中所述梭阀滑块滑动地响应于所述切割器的纵向平移，其中当所述梭阀滑块处于第一纵向位置时，所述梭阀滑块使所述第二管腔通气至大气，其中当所述梭阀滑块处于第二纵向位置时，所述梭阀滑块能够使所述第二管腔相对于大气密封。
41.一种活检装置，包括：
(a)针；
(b)切割器，其中所述切割器能够相对于所述针平移和旋转以切断组织，所述切割器具有整体构件，所述整体构件具有第一部分和第二部分；以及
(c)切割器致动机构，其中所述切割器致动机构包括：
(i)第一旋转构件，其与所述整体构件的所述第一部分接合以使所述切割器相对于所述针平移，以及
(ii)第二旋转构件，其与所述整体构件的所述第二部分接合以使所述切割器相对于所述针旋转，
其中所述切割器致动机构可操作而使所述第一旋转构件和所述
第二旋转构件在相同方向上以不同的转速同时旋转。
42.根据权利要求41所述的活检装置，其中所述整体构件的所述第一部分包括外部导螺杆，所述第一旋转构件围绕所述整体构件的所述第一部分设置并且包括与所述外部导螺杆接合的螺母，所述整体构件的所述第二部分包括外部平坦部，所述第二旋转构件围绕所述整体构件的所述第二部分设置并且包括与所述外部平坦部接合的内部平坦部。
43.一种活检装置，包括：
(a)主体，其中所述主体能够被手持；
(b)从所述主体向远侧延伸的针；
(c)切割器，其中所述切割器能够相对于所述针平移和旋转以切断组织，所述切割器具有整体构件，所述整体构件具有第一部分和第二部分；以及
(d)切割器致动机构，其中所述切割器致动机构包括：
(i)第一旋转构件，其与所述整体构件的所述第一部分接合以使所述切割器相对于所述针平移，所述切割器致动机构可操作而使所述第一旋转构件相对于所述主体以第一转速旋转，以及
(i i)第二旋转构件，其与所述整体构件的所述第二部分接合以使所述切割器相对于所述针旋转，所述切割器致动机构可操作以在使所述第一旋转构件相对于所述主体以所述第一转速旋转的同时，使所述第二旋转构件相对于所述主体以第二转速旋转。
44.根据权利要求43所述的活检装置，其中所述第二旋转构件使所述整体构件的所述第一部分和所述第二部分相对于所述主体以所述第二转速旋转，从而，所述第一旋转构件相对于所述整体构件的所述第一部分以第三转速旋转，所述第三转速是所述第一转速与所述第二转速之差。
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