ПОРТАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОБРАЗЦОВ ТКАНИ
PORTABLE DEVICE FOR TISSUE SAMPLES EXTRACTION

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к портативному устройству для извлечения образцов ткани.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известны различные устройства для извлечения образцов ткани. Одно из таких устройств раскрыто в американской заявке на изобретение US 2007/106176 А1.
Однако с этими известными устройствами связаны некоторые проблемы. Отсюда цель настоящего изобретения - обеспечить простое, но эффективное портативное устройство для извлечения образцов ткани.
Сущность изобретения
Изобретение относится к портативному устройству для извлечения образцов ткани, содержащее игольное устройство и управляющее устройство, причем указанное игольное устройство содержит режущую иглу и извлекающую образец иглу, при этом указанное игольное устройство имеет первый конец для введения в ткань, причем указанная режущая игла содержит режущую грань для вырезания указанного образца из указанной ткани, при этом указанная извлекающая образец игла содержит боковое отверстие для принятия указанной ткани, причем указанное управляющее устройство содержит вакуум-камеру, находящуюся в жидкостном соединении с указанной извлекающей образец иглой, при этом вакуум-камера содержит первый элемент и второй элемент, причем указанные первый и второй элементы выполнены с возможностью перемещения друг относительно друга, при этом указанный первый элемент механически соединен с указанной режущей иглой, и данное портативное устройство выполнено таким образом, что перемещение между указанными первым и вторым элементами для увеличения объема указанной вакуум-камеры и тем самым для уменьшения давления в указанной извлекающей образец игле вызывает перемещение между указанной режущей иглой и указанной извлекающей образец иглой для раскрытия указанного бокового отверстия указанной извлекающей образец иглы.
Преимущество настоящего изобретения может состоять в том, что за счет соединения указанного первого элемента и указанной режущей иглы для работы указанного портативного устройства требуется минимальная движущая сила приводного устройства. Т.е. для совместного перемещения первого элемента и режущей иглы необходимо только одно приводное устройство.
Более того, важным преимуществом изобретения может быть то, что за счет перемещения указанной режущей иглы вдоль указанной продольной оси от указанного конца извлекающей образец иглы и, тем самым, раскрытия бокового отверстия извлекающей образец иглы, вакуум-камера расширяется, благодаря первому элементу, находящемуся в соединении с режущей иглой. По этой причине и за счет того, что вакуум-камера находится в жидкостном соединении с иглой, расширение вакуум-камеры, сопровождающееся уменьшением давления, инициирует втягивание ткани в окружность бокового отверстия извлекающей образец иглы в камеру для образцов ткани. Таким образом, портативное устройство и ткань готовы к вырезанию образца ткани режущей иглой из ткани, что может быть реализовано путем обратного движения указанной режущей иглы над указанным боковым отверстием.
Другим преимуществом изобретения может быть то, что за счет уменьшения давления в вакуум-камере, находящейся в жидкостном соединении с извлекающей образец иглой, во время раскрытия бокового отверстия извлекающей образец иглы получают вакуум, помогающий портативному устройству, т.е. портативное устройство использует вакуум, чтобы затягивать ткань в извлекающую образец иглу, которая затем может быть отрезана для получения образца ткани.
Тем самым, получено простое и эффективное портативное устройство для извлечения образцов ткани, т.е. для осуществления биопсий.
В данном контексте следует понимать, что боковое отверстие - это отверстие, расположенное сбоку внутренней извлекающей образец иглы, позволяющее части окружающей его ткани проходить через указанное боковое отверстие в принимающую ткань камеру извлекающей образцы иглы. Это перемещение ткани в принимающую ткань камеру инициировано по меньшей мере частично вакуумом в вакуум-камере, находящейся в жидкостном соединении с указанным игольным устройством, и, в частности, с камерой для образцов ткани извлекающей образцы иглы. Тем самым, вакуум, способствующий процессу извлечения образца ткани, получают посредством указанного портативного устройства.
В отношении вышесказанного понятно, что режущая грань режущей иглы пригодна для разрезания ткани, т.е. для отделения ткани в камере для образцов ткани от остальной окружающей ткани путем ее отрезания, получая, тем самым, образец ткани.
В настоящем контексте указанная извлекающая образец игла является полой, для инициирования управляющим устройством создания вакуума в камере для образцов ткани и боковом отверстии. Также режущая игла и извлекающая образец игла имеют отверстия, соответствующие друг другу, что способствует передачи вакуума от вакуум-камеры в камеру для образцов ткани и к боковому отверстию.
Необходимо понимать, что управляющее устройство в типовом случае может быть выполнено в виде рукоятки, содержащей вакуум-камеру и устройства для управления перемещением режущей иглы и для управления вакуум-камерой. Однако, несомненно, управляющее устройство может быть спроектировано множеством различных вариантов, позволяющих управлять режущей иглой и вакуум-камерой.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения режущая игла является наружной иглой, окружающей извлекающую образец иглу на протяжении по меньшей мере части длины режущей иглы и/или внутренней извлекающей образец иглы.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанный первый элемент соединен с указанной режущей иглой так, чтобы увеличивать объем указанной вакуум-камеры и раскрывать указанное боковое отверстие при перемещении указанной режущей иглы вдоль продольной оси игольного устройства от указанного первого конца указанного игольного устройства.
Согласно одному из вариантов осуществления указанный первый и второй элементы приспособлены для перемещения относительно друг друга таким образом, чтобы увеличивать объем указанной вакуум-камеры при перемещении указанной режущей иглы относительно указанной извлекающей образец иглы в направлении от указанного первого конца указанного игольного устройства, тем самым, раскрывая указанное боковое отверстие указанной извлекающей образец иглы.
Согласно одному из вариантов осуществления указанное портативное устройство сконфигурировано таким образом, что перемещение между указанной режущей иглой и указанной извлекающей образец иглой для раскрытия указанного бокового отверстия указанной извлекающей образец иглы совмещено с перемещением между указанным первым элементом и указанным вторым элементом для увеличения объема указанной вакуум-камеры, тем самым, уменьшая давление в указанной извлекающей образец игле, благодаря указанному первому элементу, механически соединенному с указанной режущей иглой.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанный первый элемент представляет собой поршень, а указанный второй элемент представляет собой цилиндр.
Согласно вышеуказанному варианту поршень механически соединен с режущей иглой, тем самым, объединяя два перемещения вместе. Предпочтительно поршень и режущая игла соединены таким образом, чтобы они совместно перемещались вдоль продольной оси игольного устройства, но также могли свободно перемещаться по окружности вокруг той же продольной оси относительно друг друга.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанный первый элемент представляет собой цилиндр, а указанный второй элемент представляет собой поршень.
Согласно вышеуказанному варианту цилиндр механически соединен с режущей иглой, тем самым, объединяя два перемещения вместе. Предпочтительно цилиндр и режущая игла соединены таким образом, что они могут перемещаться вместе в направлении вдоль продольной оси игольного устройства, но также могут свободно перемещаться по окружности вокруг той же продольной относительно друг друга.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанное перемещение между указанным первым элементом и указанным вторым элементом для увеличения объема указанной вакуум-камеры происходит в направлении вдоль продольной оси игольного устройства.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанный первый элемент прикреплен к указанной режущей игле.
Согласно вышеуказанному варианту первый элемент прикреплен к режущей игле, т.е. механически зафиксирован. В некоторых вариантах осуществления крепление осуществляется в направлении, параллельном продольной оси игольного устройства, т.е. первый элемент и режущая игла будут перемещаться вместе в этом направлении, но при этом могут вращаться вокруг продольной оси независимо друг от друга. Однако в других вариантах осуществления они могут быть полностью зафиксированы друг к другу во всех направлениях перемещения и вращения
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения вакуум-камера окружает по меньшей мере часть указанного игольного устройства.
Тем самым, жидкостное соединение между вакуум-камерой и извлекающей образец иглой может быть улучшено простым и эффективным способом, например, посредством сквозных отверстий и/или прорезей в режущей игле и в извлекающей образец игле.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения вакуум-камера центрирована по продольной оси игольного устройства.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения режущая игла является наружной иглой, окружающей извлекающую образец иглу, являющуюся внутренней иглой.
В контексте вышеуказанного варианта осуществления необходимо понимать, что под указанной режущей иглой, окружающей указанную извлекающую образец иглу, понимают, что она может окружать извлекающую образец иглу или ее часть, в зависимости от относительного положения обеих. Согласно одному из вариантов осуществления под наружной режущей иглой предпочтительно могут подразумевать канюлю, в которой внутренняя извлекающая образец игла может быть отнесена, например, к троакару или троакару-подобной игле.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения относительное перемещение указанных первого и второго элементов осуществляется благодаря второму приводному устройству.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанное второе приводное устройство содержит вторую пружину.
Что касается вышеуказанного варианта осуществления, вторая пружина может растягиваться от части первого элемента и части второго элемента. Тем самым, это способствует относительному перемещению между двумя элементами. В вариантах осуществления, в которых, например, первый элемент представляет собой поршень, а второй элемент представляет собой цилиндр, вторая пружина может быть установлена на поршне около его конца, обращенного от первого конца игольного устройства, в то время как второй конец второй пружины может быть установлен на конце цилиндра, обращенном к первому концу игольного устройства. Предпочтительно пружина представлена компрессионной пружиной, т.е. сжатой, когда поршень полностью вставлен в цилиндр, и менее сжата, когда поршень выходит из цилиндра настолько, насколько это возможно. Поэтому второе приводное устройство предпочтительно представляет собой пружину, которая может быть сжата и растянута, т.е. в пружине может быть накоплена потенциальная энергия и преобразована в кинетическую энергию, при спуске пружины, например, путем перемещения шпилек для спуска одной или более частей, зависящих от смещающего усилия пружины, тем самым, инициируя перемещение, приводимое в действие пружиной.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанная режущая игла имеет скошенный конец.
Преимуществом вышеупомянутого варианта осуществления является то, что режущая игла может иметь улучшенные режущие характеристики, например, при осуществлении колебательного вращения во время резания.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанная вакуум-камера приспособлена для создания вакуума до раскрытия бокового отверстия.
Преимуществом вышеупомянутого варианта осуществления является то, что незамедлительно после начала раскрытия бокового отверстия, вакуум уже присутствует в вакуум-камере, в результате чего ткань незамедлительно затягивается в камеру для образцов ткани.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанный второй элемент приспосабливают для осуществления перемещения вдоль продольной оси игольного устройства по направлению к первому концу игольного устройства, тем самым, увеличивая объем вакуум-камеры и создавая вакуум до раскрытия бокового отверстия.
В отношении вышесказанного необходимо понимать, что указанный второй элемент может быть поршнем или цилиндром, в зависимости от природы первого элемента, так что первый и второй элементы вместе составляют поршень и цилиндр.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения указанное портативное устройство содержит первое приводное устройство для привода перемещения указанного второго элемента вдоль продольной оси игольного устройства по направлению к первому концу игольного устройства.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения, указанное первое приводное устройство содержит первую пружину.
В отношении вышесказанного варианта отметим, что в некоторых случаях может быть предпочтительно, чтобы первая пружина была присоединена ко второму элементу и корпусу управляющего устройства. Тем самым, первая пружина может перемещать второй элемент по направлению к первому концу игольного устройства по меньшей мере на некоторое расстояние без перемещения указанного первого элемента. Более того, когда перемещение указанного второго элемента по направлению к первому концу игольного устройства приводит к продольному перемещению первого элемента, благодаря, например, соединению между двумя элементами, предотвращающему смещение места их контакта друг с другом, первая пружина может способствовать совместному перемещению двух элементов относительно остального управляющего устройства. Поэтому первое приводное устройство предпочтительно представлено пружиной, которая может быть сжата или растянута, т.е. в пружине может быть накоплена потенциальная энергия и преобразована в кинетическую при ее отпускании, например, путем перемещения шпилек с целью выпуска одной или более частей, зависящих от смещающего усилия пружины, тем самым, инициируя перемещение, приводимое в действие пружиной.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения, указанный первый и второй элементы приспособлены к совместному перемещению вдоль продольной оси игольного устройства к первому концу игольного устройства, будучи по существу неподвижными по отношению друг к другу,
причем указанная режущая игла, соединенная с указанным первым элементом, и указанная извлекающая образец игла приспособлены для перемещения друг относительно друга вдоль продольной оси указанного игольного устройства из первого во второе относительное положение,
причем по меньшей мере часть указанного бокового отверстия раскрывают в указанном первом относительном положении, и
указанное боковое отверстие указанной извлекающей образец иглы по существу закрыто в указанном втором относительном положении, тем самым, вырезая указанный образец из указанной ткани.
Преимущество вышеуказанного варианта состоит в том, что при совместном перемещении указанных первого и второго элементов объем вакуум-камеры по существу остается постоянным, пока режущая игла движется над извлекающей образец иглой и осуществляет отрезание ткани, проходящей через боковое отверстие в камеру для образцов ткани, от остальной ткани для получения образца ткани. Тем самым, затягивание во внутреннюю извлекающую образец иглу, которое затягивает часть окружающей ткани в извлекающую образец камеру и которому способствует вакуум-камера, является по существу постоянным в процессе отрезания.
Согласно одному из вариантов настоящего изобретения, указанное перемещение из указанного первого относительного положения в указанное второе относительное положение содержит колебательное вращение указанной режущей иглы относительно указанной извлекающей образец иглы вокруг продольной оси игольного устройства, при этом указанное колебательное вращение содержит по меньшей мере первое относительное вращение и второе относительное вращение, в котором первое и второе относительные вращения имеют различные колебательные скорости.
В настоящем контексте вышеуказанного варианта осуществления указанное колебательное вращение является вращением при различных колебательных скоростях, например, разные колебательные скорости для той же скорости режущей иглы между указанным первым и вторым относительными положениями. В различных примерах две различные колебательные скорости могут быть или не быть в противоположных вращательных направлениях, например, в одном примере две скорости вращения могут быть в одном и том же направлении вращения, но иметь различные численные значения скоростей, в то время как в другом примере одна из скоростей вращения может равняться нулю, т.е. режущая игла перемещается только на части окружности между указанными первым и вторым относительными положениями.
Согласно одному из вариантов изобретения, указанное перемещение из указанного первого относительного положения в указанное второе относительное положение содержит колебательное вращение указанной режущей иглы относительно указанной извлекающей образец иглы вокруг продольной оси игольного устройства, причем указанное колебательное вращение содержит по меньшей мере первое относительное вращение и второе относительное вращение, в котором первое и второе относительные вращения имеют противоположные направления вращения.
В настоящем контексте вышеуказанного варианта указанное колебательное вращение должно пониматься как вращение вокруг продольной оси игольного устройства. Более того, под вращением необходимо понимать изменения направления вращения по меньшей мере единожды, и возможно несколько раз, например, путем смены направления вращения через каждые 360°, или каждые 180°, 90°, 45° или 20°, или другие угловые интервалы.
Преимущество вышеуказанного варианта осуществления состоит в том, что путем осуществления колебательного вращения указанной режущей иглы при перемещении из указанного первого в указанное второе относительное положение, эффективность отрезания ткани режущей грани режущей иглы по существу увеличена по сравнению с не совершающей вращение режущей иглой, в то время как при одинаковой реализации указанного колебательного вращения, имеющего одно или более вращений в каждом направлении вращения вокруг указанной продольной оси игольного устройства таким образом, что конечная сумма этих вращений в каждом направлении вращения мала по сравнению с суммой численных значений вращений, предпочтительно так, чтобы конечная сумма вращений была меньше 360°, например, меньше 180°, например, меньше 90°, например, меньше 45°, например, меньше 20°.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что, так как режущая игла имеет конечную сумму вращений намного более низкую по сравнению с численной суммой вращений, предотвращается скручивание режущей иглой части ткани или других частей материала внутри тела человека, из которого извлекается этот образец ткани, например, сухожилие. Такое скручивание, например, ткани или сухожилия может быть чрезвычайно болезненным и, кроме того, может спровоцировать застревание режущей иглы в человеке. Тем самым, может быть реализовано менее болезненное извлечение образца посредством удобного в использовании портативного устройства.
Согласно одному из вариантов изобретения, портативное устройство содержит устраняющее вакуум устройство для устранения вакуума при достижении режущей иглой второго относительного положения, тем самым по существу закрывая указанное боковое отверстие указанной извлекающей образец иглы.
Путем устранения вакуума при закрытии режущей иглой бокового отверстия извлекающей образец иглы, предотвращают перемещение только что отрезанного образца ткани слишком глубоко во внутреннее пространство извлекающей образец иглы.
Согласно одному из вариантов изобретения, устраняющее вакуум устройство содержит клапан.
Согласно одному из вариантов изобретения, клапан может быть размещен, например, таким образом, чтобы устранять вакуум путем приведения вакуум-камеры в жидкостное соединение с окружением, например, когда указанный второй элемент достигает положения наиболее близкого к первому концу игольного устройства, т.е. когда режущая игла переместится назад над боковым отверстием.
Согласно одному из вариантов изобретения, управляющее устройство также содержит зарядное устройство для зарядки указанного первого и второго приводных устройств.
Согласно одному из вариантов изобретения, зарядное устройство представляет собой кольцо или шнурок.
В вариантах осуществления, в которых первое и второе приводные устройства представляют собой первую и вторую пружину, зарядное устройство может, например, содержать кольцо и шнурок, соединенный с кольцом и первым и/или вторым элементами, так что при вытягивании кольца первый и второй элементы перемещаются в их положения, переводя первую и вторую пружины в напряженный и растянутый режим, т.е. накапливая энергию в пружинах для извлечения образца. Альтернативно, зарядное устройство может содержать защелку, которой пользователь портативного устройства может управлять одним или несколькими пальцами для одно- или многократной активации с целью накопления достаточного количества энергии в приводных устройствах, таких как пружины. Хотя другое альтернативное решение может содержать электрический двигатель, предпочтительно соединенный с батарейкой, способный перевести приводное устройство, например, пружины, в нагруженный режим.
Согласно одному из вариантов изобретения, извлекающая образец игла может быть изъята из остального портативного устройства с тем, чтобы изъять извлеченные образцы ткани.
Альтернативно образцы ткани могут быть изъяты другими средствами, например, посредством внутренней камеры хранения образцов ткани внутри управляющего устройства или путем изъятия всего игольного устройства из ткани и извлечения образца ткани через боковое отверстие извлекающей образец иглы.
Изобретение, кроме того, относится к портативному устройству для извлечения образцов ткани, содержащему игольное устройство и управляющее устройство, при этом указанное игольное устройство содержит режущую иглу и извлекающую образец иглу, причем указанное игольное устройство имеет первый конец для введения в ткань, причем указанная режущая игла содержит режущую грань для вырезания указанного образца из указанной ткани, при этом указанная извлекающая образец игла содержит боковое отверстие для принятия указанной ткани, причем указанная режущая игла и указанная извлекающая образец игла выполнены с возможностью перемещения друг относительно друга в направлении продольной оси игольного устройства из первого во второе относительное положение,
при этом по меньшей мере часть указанного бокового отверстия раскрыта в указанном первом относительном положении, и указанное боковое отверстие указанной извлекающей образец иглы по существу закрыто в указанном втором относительном положении,
причем указанное перемещение из указанного первого относительного положения в указанное второе относительное положение содержит колебательное вращение указанной режущей иглы относительно указанной извлекающей образец иглы вокруг продольной оси игольного устройства, а указанное колебательное вращение содержит первое относительное вращение и второе относительное вращение, при этом первое и второе относительные вращения имеют различные колебательные скорости.
В настоящем контексте вышеуказанного варианта осуществления указанное колебательное вращение является вращением с различными колебательными скоростями, например, различными колебательными скоростями для одинаковой скорости перемещения режущей иглы между указанным первым и вторым относительными положениями. В различных примерах две различные колебательные скорости могут быть или не быть в противоположных направлениях вращения, например, в одном примере осуществления две скорости вращения могут быть в одном направлении вращения, но с различными численными значениями скоростей, в то время как в другом примере варианта осуществления одна скорость вращения может равняться нулю, т.е. режущая игла перемещается только на части пути между указанным первым и вторым относительными положениями.
Согласно одному из вариантов изобретения, первое и второе относительные вращения имеют противоположные направления вращения.
В настоящем контексте указанное колебательное вращение понимают как вращение вокруг продольной оси игольного устройства. Более того, его понимают как движение, которое изменяет направление вращения по меньшей мере один раз и возможно несколько раз, например, путем смены направления вращения через каждые 360°, или каждые 180°, 90°, 45°, или 20°, или другие угловые интервалы.
Преимущество настоящего изобретения состоит по существу в увеличении эффективности отрезания ткани режущей гранью режущей иглы, путем колебательного вращения указанной режущей иглы из указанного первого в указанное второе относительное положение, по сравнению с не осуществляющей вращения режущей иглой, в то время как при той же реализации указанного колебательного вращения, имеющего одно или более вращений в каждом направлении вращения вокруг указанной продольной оси игольного устройства таким образом, что конечная сумма вращений в каждом направлении вращения небольшая по сравнению с суммой численных вращений, предпочтительно таким образом, чтобы конечная сумма вращений была меньше 360°, например, меньше 180°, например, меньше 90°, например, меньше 45°, например, меньше 20°.
Другое преимущество настоящего изобретения состоит в том, что, так как режущая игла имеет конечную сумму вращений намного меньшую по сравнению с численной суммой вращений, предотвращается скручивание режущей иглой части ткани, или сухожилия, или других частей материала внутри тела человека, из которого извлекается этот образец ткани. Такое скручивание, например, ткани или сухожилия, может быть чрезвычайно болезненным и, кроме того, может спровоцировать застревание режущей иглы в человеке. Тем самым, может быть реализовано менее болезненное извлечение образца посредством удобного в использовании портативного устройства.
Согласно одному из вариантов изобретения, управляющее колебаниями устройство может содержать колеблющийся гребень, соединенный, например, с режущей иглой и управляемый двумя шпильками на управляющем устройстве. Конечно, гребень также может быть на управляющем устройстве и шпильках, соединенных с режущей иглой. В другом варианте осуществления управляющее колебаниями устройство может содержать колебательный канал, в который проведена шпилька. Тогда канал может быть частью управляющего устройства, в то время как шпилька может быть присоединена к режущей игле, или наоборот.
Согласно одному из вариантов изобретения, вышеописанное портативное устройство может быть скомбинировано с любыми другими вариантами осуществления настоящего изобретения.
Краткое описание графических материалов
Далее изобретение раскрыто со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 проиллюстрировано портативное устройство согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
На фиг. 2 проиллюстрировано портативное устройство согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
На фиг. 3 проиллюстрировано портативное устройство согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
На фиг. 4 проиллюстрировано портативное устройство согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
На фиг. 5 проиллюстрировано портативное устройство согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
На фиг. 6 проиллюстрировано управляющее колебаниями устройство согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
На фиг. 7А и 7В проиллюстрирован образец ткани, подвергнувшийся извлечению согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
На фиг. 8 проиллюстрировано управляющие шпилькой устройства согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
Раскрытие изобретения
Что касается фиг. 1, на ней проиллюстрирован поперечный разрез портативного устройства 1 для извлечения образцов 27 ткани согласно варианту настоящего изобретения. Портативное устройство 1 содержит управляющее устройство 2 и игольное устройство 25. Игольное устройство 25 содержит внутреннюю извлекающую образец иглу 3 и наружную режущую иглу 4. Внутренняя извлекающая образец игла 3 имеет наружный диаметр, соответствующий внутреннему диаметру наружной режущей иглы 4 так, чтобы обе иглы могли перемещаться относительно друг друга вдоль продольной оси 29 игольного устройства 25. Внутренняя извлекающая образец игла 3 содержит боковое отверстие 5 в камере 26 для образцов ткани и скошенный конец 10. Наружная режущая игла 4 имеет режущую грань 23, которая может быть скошена, как показано на фиг. 1, или в альтернативных вариантах осуществления, может образовывать ортогональную выемку наружной режущей иглы 4. Управляющее устройство 2 содержит вакуум-камеру 24, которая содержит поршень 9 и цилиндр 8. Управляющее устройство 2, кроме того, включает в себя первую пружину 6 и вторую пружину 7 для подачи приводящего усилия для перемещения поршня 9 и цилиндра 8. Пружины 6, 7 представляют собой компрессионные пружины. Управляющее устройство 2, кроме того, содержит первую шпильку 12, вторую шпильку 13, третью шпильку 14 и четвертую шпильку 15 для управления перемещением поршня 9 и цилиндра 8. Наконец, управляющее устройство 2 содержит пусковую кнопку 17 для инициации процесса извлечения образца ткани, что будет раскрыто в отношении фиг. 1-5. Во время использования портативного устройства 1 для извлечения образцов 27 ткани, игольное устройство 5 вставляют в ткань 30 в этой конфигурации.
Внутренняя извлекающая образец игла 3 соединена с рукояткой 19 на конце, противоположном скошенному концу 10 иглы. Наружная режущая игла 4 соединена с управляющим колебаниями устройством 11, соединенным с поршнем 9 первым соединительным устройством 16. Вакуум-камера 24 находится в жидкостном соединении с внутренней извлекающей образец иглой 3, посредством, например, отверстий в наружной режущей игле 4 и внутренней извлекающей образец игле 3. Такие отверстия могут, например, быть прорезями, размещенными таким образом, что жидкостное соединение сохраняется при любых положениях и ориентациях наружной режущей иглы 4 и внутренней извлекающей образец иглы 3 во время цикла изъятия образца. В конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 1, первая и вторая пружины 6, 7 находятся в напряженном режиме, т.е. они сжаты в направлении, параллельном продольному направлению пружины относительно их равновесного положения. Цикл извлечения образца ткани начинают нажатием пусковой кнопки 17, что приводит к освобождению цилиндра 8 шпильками (не показано) и его перемещению вдоль по направлению к первому концу управляющего устройства 2 до тех пор, пока он не встретится с первой и второй шпильками 12, 13. Тем самым, создают вакуум в вакуум-камере 24. Такая ситуация проиллюстрирована на фиг.2 в поперечном разрезе, когда нажата пусковая кнопка 17 в управляющем устройстве 2 и цилиндр 8 переместился до места контакта с первой и второй шпильками 12, 13.
В этом случае, благодаря давлению, оказываемому цилиндром 8 на первую и вторую шпильки 12, 13, высвобождены третья и четвертая шпильки 14, 15, и поршень свободно может перемещаться назад, т.е. от скошенного конца 10 иглы по направлению к рукоятке 19. Приводящая сила для этого перемещения обеспечивается второй пружиной 7, расширяющейся по направлению к ее равновесной длине. Во время этого перемещения поршня 9 цилиндр 8 покоится, и относительное перемещение поршня 9 и цилиндра 8 друг от друга увеличивает объем вакуум-камеры 24, что понижает давление в вакуум-камере 24 и приводит к затягиванию в игольное устройство 25. Кроме того, наружная режущая игла 4 движется вместе с поршнем 9, что означает, что наружная режущая игла 4 движется назад относительно внутренней извлекающей образец иглы 3, тем самым, раскрывая и обнажая боковое отверстие 5 внутренней извлекающей образец иглы 3. Поэтому во время этого перемещения раскрывается камера 26 для образцов ткани, в то время как вакуум в вакуум-камере 24 постепенно увеличивается, приводя к затягиванию мягкого материала, такого как ткань 30, в камеру 26 для образцов ткани. Когда это перемещение поршня 9 и наружной режущей иглы 4, приводимое в движение расширением второй пружины 7 завершается, достигается конфигурация, проиллюстрированная в поперечном разрезе на фиг. 3.
В таком случае мягкий материал, такой как ткань 30, окружающий передний конец игольного устройства 25, проходит через боковое отверстие 5 в камеру 26 для образцов ткани. Первую и вторую шпильки 12, 13 оттягивают для выпуска цилиндра 8. Благодаря упругой приводящей силе сжатой первой пружины 6, цилиндр перемещается по направлению к скошенному концу 10 иглы управляющего устройства 2. В это время, хотя поршень 9 свободен для перемещения взад и вперед в цилиндре 8, поршень 9 не может покинуть цилиндр 8, например, благодаря сужающемуся внутреннему диаметру цилиндра 8 вокруг его отверстия и кольцевого выступа на наружной стороне поршня 9 около наиболее близкого к скошенному концу 10 иглы концу. Поэтому, когда цилиндр 8 движется по направлению к скошенному концу 10 иглы, поршень 9 и, следовательно, также наружная режущая игла 4 перемещаются вместе с цилиндром 8, т.е. поршень 9 и цилиндр 8 неподвижны относительно друг друга, что опять же означает, что вакуум в вакуум-камере 24 имеет постоянное значение или по меньшей мере не зависит от вышеописанного перемещения. Кроме того, наружная режущая игла 4 прикреплена к управляющему колебаниями устройству 11, которое перемещается вместе с наружной режущей иглой 4 как в направлении, параллельном продольной оси игольного устройства 25, так и по окружности вокруг продольной оси 29 игольного устройства 25. Управляющее колебаниями устройство 11 содержит на наружной стороне выступающий гребень 20, который полностью проходит в направлении продольной оси 29, но который также поворачивается вокруг продольной оси 29 назад и вперед вдоль направления продольной оси 29. Тем самым, портативное устройство 1 достигает конфигурации, показанной в поперечном разрезе на фиг. 4.
Вышеописанное управляющее колебаниями устройство 11 можно увидеть в поперечном разрезе на фиг. 6, где колеблющийся гребень 20 можно увидеть вращающимся дважды в первом и дважды втором направлении вокруг продольной оси 29 игольного устройства 25. Также можно увидеть на фиг. 6, что конечная сумма вращений приблизительно равняется нулю, так как гребень 20 приблизительно имеет то же угловое положение в одном конце, что и в противоположном конце без совершения полного перемещения по окружности вокруг продольной оси 29. В одном из вариантов гребень 20 может вращаться, например, на 20° в одном направлении вокруг продольной оси 29, затем на 20° в противоположном направлении, и затем последовательность повторяется еще раз. В таком примере, который может быть близок проиллюстрированному на фиг. 6, конечная сумма вращений по существу меньше суммы численных вращений, так как конечная сумма равна нулю, в то время как сумма численных вращений составляет 80°. Кроме того, на фиг. 6 можно видеть, что когда управляющее колебаниями устройство 11 перемещается в направлении продольной оси 29 игольного устройства 25, гребень 20 перемещается через прорезь, образованную первым выступом 21 и вторым выступом 22. Поэтому во время этого перемещения первый и второй выступы 21, 22 будут пропускать управляющее колебаниями устройство 11 с обеспечением вращения вокруг продольной оси 29 игольного устройства 25, тем самым, инициируя колебательное вращение режущей иглы 4, когда она перемещается в направлении вдоль продольной оси 29 игольного устройства 25, благодаря режущей игле 4, соединенной и зафиксированной с управляющим колебаниями устройством 11.
Что касается фиг. 5, то на ней портативное устройство 1 показано в разрезе, причем извлекающая образец игла 3 снята с остальной части портативного устройства 1. Здесь можно увидеть боковое отверстие 5 в камере 26 для образцов ткани. Когда образец 27 ткани извлечен портативным устройством, извлекающая образец игла 3 может быть снята, как показано. Также может быть изъят образец 27 ткани до того, как будет вставлена обратно в портативное устройство 1 извлекающая образец игла 3 или, альтернативно, новая извлекающая образец игла. Это извлечение и повторное использование извлекающей образец иглы 3 может быть реализовано, пока режущая игла 4 остается введенной в ткань 30. Тем самым, может быть взято множество образцов, тогда как проникновение в кожу осуществляется только один раз. Другими словами, портативное устройство является однократно вводимым, но извлекающим множество образцов устройством. Кроме того, сквозное отверстие 31 может быть видно в режущей игле 4 и прорезь 32 в извлекающей образец игле 3. Сквозное отверстие 31 и прорезь 32 облегчают жидкостное сообщение между вакуум-камерой 24 и извлекающей образец иглой 3.
Что касается фиг. 7А и 7В, то на них проиллюстрировано извлечение образца 27 из ткани 30. Игольное устройство 25, вставляемое в ткань 30 показано в разрезе. На фиг. 7А режущая игла 4 смещена для раскрытия бокового отверстия 5 извлекающей образец иглы 3, тем самым, позволяя ткани 30 проходить через боковое отверстие 5 в камеру 26 для образцов ткани. Поскольку вакуум-камера 24 находится в жидкостном соединении с извлекающей образец иглой 3, ткань 30 затягивается в камеру 26 для образцов ткани, благодаря вакууму. Затем режущая игла 4 движется над боковым отверстием 5 в положение, проиллюстрированное на фиг. 7В, тем самым вырезая образец 26 из ткани 30.
Наконец, на фиг. 8 проиллюстрированы управляющие шпильками устройства согласно одному из вариантов настоящего изобретения. Здесь показано первое управляющее шпилькой устройство 33, соединяющее первую и третью шпильки 12, 14. Также показано второе управляющее шпильками устройство 34, соединяющее вторую и четвертую шпильки 13, 15. Первое и второе управляющие шпильками устройства 33, 34 управляют действием шпилек 12, 13, 14, 15 таким образом, что нажатие на первую и вторую шпильки 12, 13 вправо путем перемещения вправо указанного второго элемента приводит к высвобождению первого элемента третьей и четвертой шпильками 14, 15, в результате чего этот первый элемент перемещается влево. Другими словами, управляющие шпильками устройства 33, 34 управляют временными интервалами выпуска первого и второго элементов для перемещения согласно вариантам осуществления, раскрытым в отношении фиг. 1-7.
Изобретение раскрыто выше на основе иллюстративных примеров. Однако, следует понимать, что изобретение не ограничено конкретными примерами, раскрытыми выше, и может быть видоизменено и выполнено согласно множеству других вариантов в пределах объема своей правовой охраны, определенной в формуле изобретения.
Согласно настоящему изобретению, варианты, раскрытые в данной заявке, могут быть скомбинированы с получением других вариантов настоящего изобретения.
Список номеров позиций
1. Портативное устройство
2. Управляющее устройство
3. Извлекающая образец игла
4. Режущая игла
5. Боковое отверстие
6. Первая пружина
7. Вторая пружина
8. Цилиндр
9. Поршень
10. Скошенный конец иглы
11. Управляющее колебаниями устройство
12. Первая шпилька
13. Вторая шпилька
14. Третья шпилька
15. Четвертая шпилька
16. Первое соединительное устройство
17. Пусковая кнопка
18. Кольцо
19. Рукоятка извлекающей образец иглы
20. Колеблющийся гребень
21. Первый выступ
22. Второй выступ
23. Режущая грань
24. Вакуум-камера
25. Игольное устройство
26. Камера для образцов ткани
27. Образец ткани
28. Первый конец
29. Продольная ось
30. Ткань
31. Сквозное отверстие
32. Прорезь
33. Первое управляющее шпильками устройство
34. Второе управляющее шпильками устройство