專利名稱：用于電池驅動的活檢設備的充電站的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種活檢設備，更具體地，涉及一種用于電池驅動的活檢設備的充電站。
背景技術：
可以對患者進行活檢，以幫助確定被檢區(qū)域的細胞是否是癌性的。一種真空輔助式活檢設備包括帶有真空源的手持驅動器組件，和可釋放地附接于驅動器組件的一次性活檢探針組件。一種用于評價胸部組織的活檢技術例如包括將活檢探針插入所關注的胸部組織區(qū)域，以從該區(qū)域得到一個或多個組織樣本。
活檢探針通常包括活檢套管，例如針頭，其具有限定內腔的圓柱形側壁，并且具有位于遠端附近且延伸穿過側壁到達內腔的側部樣本凹口。切割套管定位成與活檢套管共軸，以選擇性地打開和關閉樣本凹口。當樣本凹口打開時，真空被施加給內腔，然后被施加給樣本凹口，以用于接收待取樣的組織，之后切割套管關閉樣本凹口將組織切斷，并且切下來的組織通過真空送出內腔并收集。
一種手持驅動器組件是由電池驅動的，所述電池需要不時地充電以保持活檢設備可工作。發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種用于電池驅動的活檢設備的充電站。
在本文中，某元件名稱前面的“第一”和“第二”(例如第一殼體、第二殼體、第三殼體等等)是用于區(qū)分具有類似特征的不同元件的識別目的，并不意味著必然暗示的排序， 除非另有說明，所述“第一”和“第二”也不排除包括其他的類似元件。
本發(fā)明的一種形式涉及一種用于電池驅動的活檢設備的充電站。該活檢設備包括被構造為可釋放地附接活檢探針組件的驅動器組件。驅動器組件具有電池和被構造為由用戶持握的第一殼體。第一殼體具有第一空腔。驅動器組件的第一空腔被構造為在活檢探針組件安裝到驅動器組件時接收活檢探針組件的第二殼體。第二殼體具有第一形狀。充電站包括充電塢，所述充電塢具有第三殼體和包含在第三殼體內的充電單元。充電單元具有一組電觸點。第三殼體具有第二形狀。當驅動器組件被安裝在充電塢上充電時，第三殼體被接收在驅動器組件的第一空腔內，電觸點以電連通的方式與驅動器組件聯(lián)接。當驅動器組件被安裝到充電站時，充電單元給驅動器組件發(fā)出信號以將驅動器組件重置到初始狀態(tài)。
本發(fā)明的另一種形式涉及一種活檢系統(tǒng)，其包括驅動器組件、活檢探針組件和充電塢。驅動器組件具有帶電池的機電動力源和被構造為由用戶持握的第一殼體。第一殼體具有第一空腔?；顧z探針組件被構造為可釋放地附接到驅動器組件。活檢探針組件具有框架、活檢探針、傳動裝置和第二殼體?；顧z探針和第二殼體被安裝在框架上。第二殼體包含傳動裝置的至少一部分，且活檢探針被可驅動地聯(lián)接到傳動裝置。傳動裝置被構造為可釋放地受驅聯(lián)接到驅動器組件的機電動力源。驅動器組件的第一空腔被構造為在驅動器組件安裝到活檢探針組件時接收活檢探針組件的第二殼體。第二殼體具有第一形狀。充電塢具有第三殼體和包含在第三殼體內的充電單元。充電單元具有一組電觸點。第三殼體具有與活檢探針組件的第二殼體的第一形狀基本上相同的第二形狀。當驅動器組件安裝在充電塢上充電時，第三殼體被接收在驅動器組件的第一空腔內，且電觸點以電連通的方式與驅動器組件聯(lián)接。
本發(fā)明的另一種形式涉及一種對電池操作的活檢設備進行充電的方法。該方法包括給電池操作的活檢設備的驅動器組件提供信號，從而指示充電站的充電單元的第一電觸點和驅動器組件的第二電觸點之間已形成連接；收到該信號時，確定驅動器組件是否處于錯誤狀態(tài)，如果存在錯誤狀態(tài)，則將驅動器組件重置到初始狀態(tài)；對驅動器組件的電池進行充電。


通過結合附圖參考本發(fā)明實施例的以下詳細描述，本發(fā)明前述的以及其他的特征和優(yōu)點、以及獲取方式將會變得更明顯，并且本發(fā)明將被更好地理解，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例構造的活檢設備的立體圖，且一次性活檢探針被安裝在驅動器組件上；
圖2是圖1的活檢設備的立體圖，且一次性活檢探針與驅動器組件脫離；
圖3是圖1的活檢設備的示意圖4A是圖3的驅動器組件的真空路徑的真空密封件的立體圖4B是圖3的一次性活檢探針的真空路徑的真空密封件的立體圖5A是圖2和圖3所示的一次性活檢探針的流體管理箱的立體圖，且部分被剖開以露出過濾器裝置；
圖5B是圖5A的過濾器裝置的多個流體吸收層的分解圖5C是圖5A的過濾器裝置的多孔過濾元件的立體圖6是圖2的一次性活檢探針的側視圖，詳細示出移除樣本收集箱的組織樣本回收機構；
圖7是圖6的一次性活檢探針的側視圖，示出安裝樣本收集箱的組織樣本回收機構，且樣本收集箱處于提升位置；
圖8是圖6的一次性活檢探針的側視圖，示出安裝樣本收集箱的組織樣本回收機構，且樣本收集箱處于下降收集位置；
圖9是圖8的組織樣本回收機構的一部分的側視圖，且切割器套管的一部分被剖開以露出縮回的樣本籃，樣本籃的一部分被剖開以示出樣本收集箱的組織樣本勺和樣本凹口的相互作用；
圖10是圖9的樣本收集箱的放大前視圖，示出沿著圖9的10-10線剖開的樣本收集箱的邊緣和樣本籃的相互作用；
圖11是圖8的箱定位機構的俯視圖12是圖7的一次性活檢探針的提升構件和樣本籃的俯視圖，且提升構件的一部分被剖開以露出T形止擋，簧片舌形成T形止擋的一部分以用于在樣本籃的樣本凹口處去除來自真空路徑的殘留組織物質和碎屑；
圖13是圖7的一次性活檢探針的側視圖，示出處于閂鎖輸送位置的箱定位機構的閂構件；
圖14是用于給圖1和2的驅動器組件的電池充電的充電站的立體圖15是圖14的充電站的側視圖，且虛線示出的驅動器組件位于安裝位置；
圖16是圖14的充電站的分解圖17是圖14的充電站的充電塢的相對側視圖18是圖1的驅動器組件的殼體的一部分的仰視圖19是圖17的充電塢的底部立體圖，且可移除蓋被移除；
圖20是圖17的充電塢的底部立體圖，且可移除蓋安裝在充電塢上；
圖21A是安裝充電單元的電子部件的圖20的可移除蓋的側面立體圖21B是可移除蓋的與圖21A相反的側立體圖21C是適合與圖21A和21B的充電單元一起使用的供電單元的框圖22是與圖1和2的驅動器組件以及圖14的充電站相關聯(lián)的控制系統(tǒng)的框圖23是根據(jù)本發(fā)明的實施例給電池驅動的活檢設備進行充電的方法的流程。
所有附圖中相應的參考標記表示相應的部分。本文所給出的示范顯示本發(fā)明的實施例，并且這些示范不表示以任何方式對本發(fā)明范圍的限制。
具體實施方式
現(xiàn)在參考附圖，特別是圖1和2，其示出一種活檢設備10，所述活檢設備10通常包括非侵入式的(例如非一次性的)驅動器組件12和一次性活檢探針組件14。
參考圖3，驅動器組件12和一次性活檢探針組件14共同地包括流體管理系統(tǒng)16， 所述流體管理系統(tǒng)16包括真空源18、第一真空路徑20和第二真空路徑22。真空源18和第一真空路徑20被永久地關聯(lián)到驅動器組件12，第二真空路徑22被永久地關聯(lián)到一次性活檢探針組件14，從而有助于活檢組織樣本安全有效的收集，下面將詳細說明。
在本文中，術語“非一次性”是指在裝置的使用壽命內計劃用于多個患者的裝置， 術語“一次性”是指在一個患者使用后計劃被棄置的裝置。還有，術語“真空路徑”表示用于在兩點之間實現(xiàn)真空的流體通道，該流體通道流經(jīng)一個或多個部件，例如一個或多個管道、 導管、聯(lián)接器和插入裝置。還有，術語“永久地關聯(lián)”表示在部件的使用壽命內計劃不可釋放地附接在常規(guī)基礎上的連接。所以，例如，包括真空源18和第一真空路徑20的驅動器組件12整體上作為一個單元是可重復使用的，而一次性活檢探針組件14和第二真空路徑22 整體上作為一個單元是可棄置的。
驅動器組件12包括被構造為且按人體工學被設計為由用戶持握的殼體對。驅動器組件12包括(收容在殼體M內)真空源18、第一真空路徑20、控制器沈、機電動力源 28和真空監(jiān)視機構30。用戶界面32被定位成安裝在殼體M上，并且相對于殼體M可從外部接近。殼體M限定細長空腔M1，所述細長空腔241被構造為在驅動器組件12安裝到活檢探針組件14時接收活檢探針組件14的相應殼體57。
控制器沈和機電動力源觀、真空源18、用戶界面32以及真空監(jiān)視機構30連通地聯(lián)接?？刂破魃蚩梢园ɡ缥⑻幚砥骷跋嚓P的存儲器，所述微處理器及相關的存儲器用于執(zhí)行程序指令以實現(xiàn)與活檢組織樣本回收相關的功能，比如控制真空源18和機電動力源觀的一個或多個部件?？刂破魃蜻€可以執(zhí)行程序指令來監(jiān)視活檢設備10的部件的一個或多個條件和/或位置，以及監(jiān)視與驅動器組件12和活檢探針組件14相關的流體管理系統(tǒng)16的狀態(tài)。
用戶界面32包括控制按鈕321和可視指示器322，控制按鈕321向用戶提供活檢設備10的各項功能的控制，可視指示器322提供活檢設備10的部件的一個或多個條件和 /或位置的狀態(tài)的視覺反饋。
機電動力源觀可以包括例如電源34 (比如電池)和電驅組件36。電池34可以是例如充電電池。電池34給活檢設備10中所有的電動部件提供電力，所以圖中為簡明起見沒有示出這些電聯(lián)接。例如，電池34電聯(lián)接到真空源18、控制器沈、用戶界面32和電驅組件36。
在本實施例中，電驅組件36包括第一驅動器361和第二驅動器362，每個都分別聯(lián)接到電池，并且，第一驅動器361和第二驅動器362中的每一個分別可控地電聯(lián)接到用戶界面32。
第一驅動器361可包括電機381和傳動單元401 (通過一根線示意性示出)。第二驅動器362可包括第二電機382和傳動單元402 (通過一根線示意性示出)。每個電機381， 382可以是例如直流(DC)電機、步進電機等等。第一驅動器361的傳動單元401被構造為例如帶有旋轉-線性運動轉換器，比如蝸桿裝置、齒條齒輪裝置、螺線管滑動裝置等等。第二驅動器362的傳動單元402被構造為傳遞旋轉運動。第一驅動器361和第二驅動器362 中的每一個都可以包括齒輪、齒輪系、皮帶/帶輪裝置等等中的一種或多種。
真空源18電聯(lián)接到電池34，并具有用于建立真空的真空源端口 181。真空源18可控地電聯(lián)接到用戶界面32。真空源18還可以包括例如由電機183驅動的真空泵182。真空泵182可以是例如蠕動泵、隔膜泵、注射泵等等。
驅動器組件12的第一真空路徑20永久地關聯(lián)到真空源18。第一真空路徑20 (有時也被稱為非一次性真空路徑)具有近端201和遠端202，并包括例如導管203、第一單向閥204和顆粒過濾器205。近端201以流體連通的方式固定地聯(lián)接真空源18，例如固定地聯(lián)接真空源18的真空源端口 181。參考圖4A，遠端202包括第一真空密封件206。在本實施例中，第一真空密封件206是圍繞第一真空路徑20的第一通道207的平坦鄰靠表面。
第一單向閥204被構造和布置為允許負壓流體流向真空源18，并防止正壓流體遠離真空源18流向第一真空路徑20的遠端202。第一單向閥204可以是例如隨著流體流向真空源18而打開，隨著流體遠離真空源18反向流出而關閉的止逆閥，比如球閥或簧片閥。
在本實施例中，顆粒過濾器205設置在真空源18和第一真空路徑20的遠端202 之間。顆粒過濾器205可以是例如由金屬或塑料制成的網(wǎng)篩。但是可以預見的是，顆粒過濾器205可以設置在活檢探針組件14的真空接收部件和真空源18之間的流體管理系統(tǒng)16 中。
真空監(jiān)視機構30聯(lián)接到真空源18，從而在感測到的真空度低于閾值時關閉真空源18。真空監(jiān)視機構30可以包括例如真空監(jiān)視器和在控制器沈上執(zhí)行的控制程序、以及壓力傳感器301，所述壓力傳感器301聯(lián)接到控制器26，并與第一真空路徑20流體連通以探測第一真空路徑20中的壓力。例如，如果第一真空路徑20內的真空度低于指示流體管理系統(tǒng)16中一種限制的預定值，則控制器沈可以通過切斷真空源18(例如關閉電機183)做出反應?；蛘?，控制器沈可以監(jiān)視供應給電機183的電流，如果電流超過指示流體管理系統(tǒng)16中一種限制的預定值，則控制器沈可以通過切斷真空源18(例如關閉電機183)做出反應。
一次性活檢探針組件14被構造為可釋放地附接于驅動器組件12。在本文中，“可釋放附接”是指不需要工具就能進行計劃中的臨時連接、隨后又能相對于驅動器組件12操作一次性活檢探針組件14的選擇性分離的構造。
一次性活檢探針組件14包括框架141，傳動裝置42、活檢探針44和第二真空路徑 22安裝在所述框架141上?；顧z探針44可驅動地聯(lián)接到傳動裝置42，并且傳動裝置42可驅動地聯(lián)接到驅動器組件12的機電動力源觀。
在所示的實施例中，傳動裝置42包括與活檢探針44的各種部件可驅動地接合的第一受驅單元421和第二受驅單元422。而且，第一受驅單元421與驅動器組件12的電驅組件36的第一驅動器361可驅動地接合。第二受驅單元422與驅動器組件12的電驅組件 36的第二驅動器362可驅動地接合。
在所示的實施例中(例如參見圖1-3)，活檢探針44包括樣本籃441和切割器套管442。樣本籃441具有幫助刺入組織的鋒利尖端443，并且具有采用凹陷區(qū)域形式、用于接收活檢組織樣本的樣本凹口 444。樣本籃441和切割器套管442被構造為可沿著縱向軸線445獨立地運動。
在操作中，切割器套管442由第一受驅單元421線性地驅動以在樣本籃441的樣本凹口 444之上沿著縱向軸線445來回移動。例如，第一受驅單元421可以線性滑動的形式與驅動器組件12的第一驅動器361可驅動地接合，然后在第一方向46 (也就是朝著驅動器組件12的近端)上沿著縱向軸線445驅動切割器套管442以露出樣本籃441的樣本凹口 444，并且沿與第一方向46相反的第二方向48驅動切割器套管442以切斷垂落在樣本凹口 444中的組織。而且，第一受驅單元421和第二受驅單元422被構造為共同運行，以在穿刺射擊手術(piercing shot operation)中沿著縱向軸線445共同推進樣本籃441和切割器套管442，從而有助于將活檢探針44插入纖維組織內。
第二受驅單元422可以包括柔性的帶齒齒條50和齒輪系52。柔性的帶齒齒條50 連接到樣本籃441，并且齒輪系52與柔性的帶齒齒條50上的齒接合。在操作中，第二驅動器362將旋轉運動傳遞給齒輪系52，接著齒輪系52與柔性的帶齒齒條50接合以線性地移動樣本籃441，從而將樣本凹口 444中獲取的組織從患者體內傳出。在縮回時，柔性的帶齒齒條50收納在卷繞單元M內，由此與剛性獲取系統(tǒng)相比明顯減少活檢設備10的整體裝置長度。每個得到的組織樣本從患者體內傳出，并由將組織樣本從樣本凹口 444挖出的組織樣本回收機構56收集。
在本實施例中，卷繞單元M和組織樣本回收機構56與殼體57形成整體單元，所述殼體57為卷繞單元M和組織樣本回收機構56所共有。殼體57附接至框架141。組織樣本回收機構56將在后面更詳細地描述。例如，如圖2，5A和6-8所示，殼體57具有由曲面和平面組合而成的獨特外形Si，其總體高度HI、長度Ll和寬度Wl尺寸一起定義殼體57 的獨特輪廓。
在本實施例中，第二真空路徑22 (有時也稱為一次性真空路徑22)具有第一端221 和第二端222，并且包括例如導管223、第二單向閥224以及流體管理箱225。第一端221被構造為可移除地附接于驅動器組件12的第一真空路徑20的遠端202。第二端222以流體連通的方式和樣本籃441聯(lián)接，并且更具體地，以流體連通的方式和樣本籃441的樣本凹口 444聯(lián)接。
還參見圖4B，一次性真空路徑22的第一端221包括第二真空密封件226。當一次性活檢探針組件14附接在驅動器組件12上時，驅動器組件12的第一真空密封件206以密封接合的方式接觸一次性活檢探針組件14的第二真空密封件226。第二真空密封件2 是圍繞第二真空路徑22的第二通道227的柔順(例如橡膠)環(huán)狀構件。
第二單向閥2M被構造和布置為允許負壓流體從樣本籃441朝向第二真空路徑22 的第一端221流動，并冗余地(與驅動器組件12的第一單向閥204相結合地)防止任何正壓流體沿著從第二真空路徑22的第一端221朝向樣本籃441的方向流動。換句話說，第二單向閥2 提供冗余的第二層級保護以防止任何正壓到達樣本籃441的樣本凹口 444。在本實施例中，第二單向閥2M可以例如是鴨嘴閥，比如簧片閥，所述鴨嘴閥隨著流體流出鴨嘴閥的嘴部而打開，隨著逆流而關閉。如所示那樣，第二單向閥2M可以定位在第二真空路徑22的第一端221處的第二真空密封件226內。
還參見圖5A，流體管理箱225在第一端221和第二端222之間被流體地插入第二真空路徑22中。流體管理箱225包括箱體58和包含在箱體58內的過濾器裝置60，所述過濾器裝置被構造為防止殘余的活檢生物材料(例如血液和顆粒物)從樣本籃441的樣本凹口 444流到驅動器組件12的真空源18。
流體管理箱225的箱體58具有第一端口 581和第二端口 582，第二真空路徑22 在第一端口 581和第二端口 582之間延續(xù)。流體管理箱225的第二端口 582聯(lián)接到樣本籃 441。第二真空路徑22的第二單向閥2 和第二真空密封件226中的每一個均聯(lián)接到流體管理箱225的第一端口 581，并且在本實施例中被安裝到流體管理箱225的箱體58的外表面上。
如圖5A和5B所示，過濾器裝置60包括多個并列布置的流體吸收層62 (被單獨標示為層621、622、623和624)，每個流體吸收層621、622、623和6M與相鄰的流體吸收層間隔開，比如621對622，622對623，623對624。每個流體吸收層621、622、623和624具有各自的貫通開口 641、642、643、644，其中多個流體吸收層62的貫通開口 641、642、643、644 中的相鄰開口例如在X、Y和Z方向中的至少一個方向上彼此偏置，以形成穿過多個流體吸收層62的曲折開放的流體通道66。每個流體吸收層621、622、623和6M可以是例如吸水紙。
如圖5A和5C所示，過濾器裝置60還可包括沿著定義第二通道227的第二真空路徑22布置為與多個流體吸收層62流體串聯(lián)的多孔過濾件68。當多孔過濾件68中增加數(shù)量的小孔70被殘余的活檢生物材料(比如血液和組織顆粒)堵塞時，多孔過濾件68增加對流體流動的限制。當流過流體管理箱225的流體體積減少到預定水平時，真空監(jiān)視機構 30感測到真空限制，并且控制器沈響應以關閉真空源18。
參考圖6-13，每個得到的組織樣本被送出患者身體，并由組織樣本回收機構56收集。一般來說，組織樣本回收機構56通過挖出活檢探針44的樣本籃441的樣本凹口 444 中的組織樣本來收集已得到的組織樣本。
參考圖6-9，探針組件14的活檢探針44包括圍繞縱向軸線445同軸布置的活檢套管(例如切割器套管442)以及樣本籃441。帶有樣本凹口 444的樣本籃441被設置為由機電動力源觀和第二驅動器362相對于活檢套管442沿著縱向軸線445從樣本采集位置 72 (圖6和7所示)移動到組織樣本回收區(qū)74(圖6-8所示)，更全面的描述可參考圖3。 還參考圖10和12，樣本凹口 444是具有通常為半圓形截面的樣本籃441的細長凹陷區(qū)域， 并具有凹陷底部76、一對在凹陷底部76的相反側隔開的細長邊緣78，80、前過渡斜坡82和后過渡斜坡84。前過渡斜坡82和后過渡斜坡84位于細長凹陷區(qū)域(也就是樣本凹口 444) 的相反兩端。
在本實施例中，組織樣本回收機構56包括樣本箱接收器86、樣本收集箱88、肘節(jié)機構(toggle mechanism) 90和箱定位機構92。樣本收集箱88被構造為可移除地插入樣本箱接收器86。
可以與殼體57整體成型的樣本箱接收器86包括中空導向器87，其具有能滑動地接收樣本收集箱88的尺寸。所以，樣本箱接收器86的構造使得樣本箱接收器86允許樣本收集箱88沿著基本上垂直于縱向軸線445的方向89 (用雙頭箭頭表示)雙向運動。而且， 樣本箱接收器86的構造使得樣本箱接收器86防止樣本收集箱88沿著縱向軸線445在方向46或48上運動。
樣本收集箱88限定單個收集腔94 (參見圖9)，其被構造為接收多個組織樣本，比如組織樣本TS。樣本收集箱88具有形成收集腔94的基座96、前壁98、后壁100、一對側壁 102，104以及可移除蓋106。樣本收集箱88還包括組織樣本勺108。樣本收集箱88被構造為當樣本籃441沿著縱向軸線445在組織樣本回收區(qū)74處移動時，從樣本凹口 444直接收集組織樣本。至此，樣本收集箱88的組織樣本勺108被構造為與樣本籃441的樣本凹口 444接合。
組織樣本勺108被固定到基座96并從基座96向下凸出。組織樣本勺108向前朝著樣本收集箱88的前部110延伸到邊緣112處。組織樣本勺108具有組織收集內腔114， 由活檢探針組件14得到的每個組織樣本TS都將通過該組織收集內腔114。組織收集內腔 114起始于邊緣112附近的開口 116，并且延伸到收集腔94。組織樣本勺108具有定位成鄰近邊緣112的斜坡面118。而且，組織樣本勺108具有定位在開口 116的相反側上的第一肩部120和第二肩部122。
齒條IM縱向地(例如垂直地)定位在樣本收集箱88的后壁100上，從而與肘節(jié)機構90接合。
參考圖6-9，肘節(jié)機構90被構造為幫助樣本收集箱88安裝到樣本箱接收器86中， 還幫助樣本收集箱88從樣本箱接收器86中移除。肘節(jié)機構90安裝到殼體57并包括旋轉齒輪1 和彈簧128。旋轉齒輪1 具有旋轉軸線130，例如附接于殼體57或與殼體整體成型的轉軸。彈簧1 聯(lián)接在旋轉齒輪1 和殼體57之間，并偏心地安裝在旋轉齒輪1 上，也就是在偏離旋轉軸線130的位置。旋轉齒輪1 被設置用于在樣本收集箱88被樣本箱接收器86滑動地接收時，與樣本收集箱88的齒條IM驅動接合。
參考圖6-8，肘節(jié)機構90被構造為限定轉折點132，例如在所示方位中的12點位置處。圖6示出樣本收集箱88沒有被安裝到樣本箱接收器86的中空導向器87中時肘節(jié)機構90的方位，彈簧1 沿所示定位中的順時針方向定位于超過12點的位置，由此限定肘節(jié)機構90的靜止位置133。
圖7示出樣本收集箱88被安裝(插入)到樣本箱接收器86的中空導向器87中時肘節(jié)機構90的方位。當樣本收集箱88被插入樣本箱接收器86的中空導向器87時，樣本收集箱88的齒條IM接合旋轉齒輪126，并使旋轉齒輪1 繞旋轉軸線130沿所示定位中的逆時針方向旋轉。當樣本收集箱88被樣本箱接收器86滑動地接收，彈簧1 沿逆時針方向移動超過轉折點132 (例如12點位置)時，彈簧1 通過旋轉齒輪1 產(chǎn)生偏置作用力134(例如向下的壓力)，以朝向縱向軸線445向下偏置樣本收集箱88。所以在圖7所示的方位中，當彈簧1 沿逆時針方向移動超過12點位置時，偏置作用力134在樣本收集箱88上施加向下壓力，并且當樣本收集箱88被安裝到樣本箱接收器86時維持偏置力134。
結合圖7-9參考圖11，箱定位機構92被構造為在提升位置136(圖7所示)和下降位置138(圖8，9所示)之間選擇性地移動樣本收集箱88。
箱定位機構92與機電動力源觀可驅動地接合，以結合肘節(jié)機構90選擇性地將樣本收集箱88從提升位置136下降到下降位置138，從而將樣本收集箱88的一部分(也就是組織樣本勺108)定位成與樣本凹口 444滑動接合，進而當樣本籃441移動到組織樣本回收區(qū)74時，幫助從樣本籃441中收集組織樣本(也就是組織樣本TS)。而且，機電動力源觀可驅動地接合箱定位機構92和/或柔性的帶齒齒條50，從而在從樣本籃441上收集組織之前和之后，選擇性地逆著肘節(jié)機構90所施加的偏置作用力134和箱定位機構92所施加的偏置作用力152將樣本收集箱88從下降位置138提升到提升位置136，進而使樣本收集箱 88與樣本籃441的樣本凹口 444分離。
更具體地，參考圖6-8和11，箱定位機構92包括提升構件140、彈簧142、杠桿144、 閂構件146和閂扣148。
參考圖7和8，提升構件140被沿著縱向軸線445定位。提升構件140具有被定位成與樣本收集箱88的斜坡面118接合的斜坡面150。彈簧142被定位在提升構件140和殼體57之間，從而在提升構件140上施加偏置作用力152，以沿著遠離樣本收集箱88的斜坡面118的方向偏置斜坡面150。
如圖11所示，杠桿144從提升構件140沿垂直于縱向軸線445的方向巧4延伸。 杠桿144具有被構造為接合機電動力源觀的遠端156，其可能是銷158的形式。
機電動力源觀可操作以沿著縱向軸線445在方向46上移動提升構件140，從而在提升構件140的斜坡面150沿著樣本收集箱88的斜坡面118滑動時，將樣本收集箱88提升遠離縱向軸線445。同樣的，機電動力源觀可操作以沿著縱向軸線445在與第一方向46 相反的方向48上移動提升構件140，從而在提升構件140的斜坡面150沿著樣本收集箱88 的斜坡面118滑動時，將樣本收集箱88朝著縱向軸線445降下。
如圖11所示，機電動力源觀包括提升驅動器363，所述提升驅動器363具有聯(lián)接到傳動單元403(部分以線條示意性示出)的電機383，所述傳動單元403通常終止于齒輪 164和166。齒輪166包括用于接合杠桿144的銷158的槽168。傳動單元403向齒輪164 提供旋轉運動，然后使齒輪166旋轉。傳動單元403可以包括一個或多個齒輪、齒輪系、皮帶/帶輪裝置等等，用于實現(xiàn)齒輪164的至少部分旋轉。但是，齒輪166僅部分旋轉，從而實現(xiàn)杠桿144的銷158的線性平移，然后實現(xiàn)提升構件140的線性平移。
通過機電動力源觀啟動樣本收集箱88的下降以用于樣本收集(回收)，其中機電動力源28的提升驅動器363的齒輪166沿一個方向旋轉使杠桿144平移，然后使提升構件140沿著方向48平移，從而使樣本收集箱88下降。施加到提升構件140上的偏置作用力152有助于斜坡面150沿著方向48遠離樣本收集箱88的斜坡面118。此時，組織樣本勺 108的第一肩部120和第二肩部122被定位成沿著縱向軸線445分別與樣本籃441的樣本凹口 444的細長凹陷區(qū)域的一對隔開的細長邊緣78，80滑動接合。
更具體地，參考圖8和11，杠桿144及隨后提升構件140沿方向48的平移導致樣本收集箱88的傾斜斜坡面118滑下提升構件140的傾斜斜坡面150，并且具有邊緣112的組織樣本勺108朝著凹陷底部76移動進入樣本籃441的樣本凹口 444的細長凹陷區(qū)域。參考圖9和10，樣本凹口 444由機電動力源28沿方向46的連續(xù)傳送將使組織樣本勺108的邊緣112沿著凹陷底部76以及沿著樣本凹口 444的細長邊緣78，80之間的側面滑動，從而挖出組織樣本TS并將組織樣本TS沿著路徑170通過組織收集內腔114輸送到樣本收集箱 88的收集腔94。樣本收集箱88的肩部120，122被構造為沿樣本籃441的上部間隔細長邊緣78，80滑動，從而保證沒有組織樣本物質被推出樣本凹口 444。
樣本收集箱88的提升發(fā)生在組織收集序列接近結束時。在組織收集序列接近結束時，由機電動力源觀和第二驅動器362操作的樣本籃441的樣本凹口 444沿方向46的進一步運動由樣本籃441沿方向46與T形止擋172 (其附接于提升構件140，參見圖12)的驅動接合傳遞至提升構件140，這導致提升構件140沿方向46移動。樣本收集箱88的勺邊112抵達樣本凹口 444的傾斜前過渡斜坡82并被樣本收集箱88的斜坡面118和樣本凹口 444的前過渡斜坡82之間的相互作用向上推，由此開始提升樣本收集箱88。當提升構件 140被樣本凹口 444的運動沿著方向46進一步移動時，勺邊112離開樣本凹口 444和樣本收集箱的斜坡面118，并?？吭谔嵘龢嫾?40的斜坡面150上，這關閉樣本收集箱88的組織收集內腔114，并且防止組織樣本TS落出組織收集內腔114。
還有，提升驅動器363旋轉以保證在樣本凹口 444所施加的作用力不足以完成平移時提升構件140完全沿方向46平移。更具體地，機電動力源觀使提升驅動器363的齒輪166沿一個方向旋轉從而使杠桿144沿方向46平移。所以，機電動力源觀使提升構件 140逆著彈簧142施加的偏置作用力152在第一方向46上沿縱向軸線445運動，從而在提升構件140的斜坡面150沿著樣本收集箱88的斜坡面118滑動時提升樣本收集箱88。
在樣本凹口 444沿方向46朝驅動器組件12的近端的傳送完成時，T形止擋172的簧片舌174(參見圖1 在樣本凹口 444的后過渡斜坡84處從真空路徑22的第二端222 除去殘留的組織物質和碎屑，以保證足夠的真空被吸入樣本凹口 444。
又參考圖6-8，11和13，閂構件146被附接于提升構件140，或者與提升構件140 整體形成。閂構件146從杠桿144沿方向46延伸，并具有遠側鉤176。閂構件146被定位成與閂扣148接合，從而將提升構件140閂鎖在閂鎖輸送位置，如圖13所示，其對應于樣本收集箱88的提升位置136。閂扣148可以附接于殼體57，或者與殼體57整體形成。
閂構件146的一個目的是在活檢探針組件14的傳送過程中保持杠桿144處于正確的插入位置，從而保證活檢探針組件14正確地插入驅動器組件12。在活檢探針組件14 插入驅動器組件12之前，杠桿144被保持在閂鎖輸送位置，這是允許杠桿144的遠端156 上的銷158插入提升驅動器363的槽168(也就是驅動器凹坑)的唯一位置(見圖11)。在閂鎖輸送位置，如圖13所示，杠桿144由閂構件146保持就位，閂構件146由來自彈簧142 的壓力(偏置作用力15 保持為逆著閂扣148的張力。所以，在閂鎖輸送位置活檢探針組件14插入驅動器組件12導致杠桿144的遠端156處的銷158被定位在提升驅動器363的槽168 (也就是驅動器凹坑)中。
閂構件146的第二個目的是防止意外重復使用一次性探針。作為動力源的一部分，提升驅動器363接合杠桿144的遠端156處的銷158，并使杠桿144沿方向46移動到完全縮回位置，接著使閂構件146與閂扣148脫離接合。閂構件146的張力被釋放，從而導致閂構件146移出閂扣148所在的平面并防止閂構件146與閂扣148重新接觸。由于彈簧 142會沿方向48偏置提升構件140，因此，一旦活檢探針組件14已經(jīng)從驅動器組件12上移除，就可能不會重新建立圖13所示的閂鎖輸送位置。因為閂鎖輸送位置是允許活檢探針組件14插入驅動器組件12的唯一位置，所以防止了活檢探針組件14被意外重復使用。
圖14-23涉及用于給驅動器組件12的電池34自動充電的充電站700。圖14單獨示出充電站700，圖15示出充電站700和可移除地安裝在給驅動器組件12的電池34充電的充電站700上的驅動器組件12。還參考圖16，充電站700包括基座702和充電塢704。
基座702具有足夠的尺寸和重量以保證充電站700被放置在平坦水平表面(比如桌面)時的穩(wěn)定。還有，基座702可以包括多個孔(未示出)以使得充電站700的基座702 能以垂直方位被壁上安裝?？梢杂上鹉z或類似橡膠的材料制成的保護盤706被安裝在基座 702上，以使充電站700在沒有永久安裝在安裝面上時能抵抗滑動?；?02包括凹形接收器708以幫助充電塢704以相對于基座702樞轉的方式被安裝。
充電塢704包括框架710，所述框架710具有被構造為與基座702的凹形接收器 708匹配接合的凸起712。充電塢704通過螺釘714相對于基座702被引導，所述螺釘714 穿過延伸通過凸起712的槽孔716，螺釘714的螺紋部分由基座702的凹形接收器708上的相應螺紋孔718接收。至少一個帶螺紋的旋鈕(圖14中是兩個)被旋入凸起712上相應的孔722中，所述旋鈕旋緊時接合凹形接收器708從而保持充電塢704位于選定的相對于基座702的位置。旋鈕的松開允許充電塢704相對于基座702樞轉到所需要的角位置，例如20度。
框架710的長度和大體形狀與活檢探針組件14的框架141的長度和大體形狀相對應。所以，當驅動器組件12放置在充電塢704上時，框架710閉合驅動器組件12的殼體 24上的細長腔Ml以保護驅動器組件12的內部結構。
充電塢704包括安裝到框架710上的殼體724。參見圖14，殼體7M具有由曲面和平面組成的獨特外形S2，具有總的高度H2、長度L2和寬度W2，它們共同定義殼體724的獨特輪廓。鼻部726向遠側延伸到殼體724，并通常對應于活檢探針組件14的樣本箱接收器86的位置?？桃獾兀瑲んw7 的外形S2和活檢探針組件14的殼體57的外形Sl基本上相同(例如參見圖5A)，從而使活檢探針組件14和充電塢704可互換地插入驅動器組件12 的腔Ml內(例如比較圖2和15)。
參見圖17，一組電觸點7 被可接近地設置在殼體724的側壁730處，以在驅動器組件12被安裝在充電塢704上給電池34充電時，方便充電站700和驅動器組件12之間的電連通。相應地，如圖18所示，一組對應的電觸點732被定位成通過驅動器組件12的殼體M的細長腔Ml的側壁可接近，以用于和充電塢704的一組電觸點7 接合。還有，手動軟件重置開關735可以定位在電觸點732附近，或者其他期望的位置，所述手動軟件重置開關735能由用戶使用小而尖的物體(比如掰直的回形針)手動激活，從而將控制器沈重置，以重新啟動由驅動器組件12所執(zhí)行的軟件。
參見圖19，框架710具有通往殼體724的內腔738的接近開口 736，并且殼體724 的側壁730具有通往殼體724的內腔738的接近開口 740。參見圖20，21A和21B，可移除蓋742被設置成覆蓋通往殼體724的內腔738的框架710的接近開口 736，并且保持一組電觸點7 的板被設置成覆蓋接近開口 740。充電塢704的充電單元744安裝在可移除蓋 742 上。
參見圖2IA和21B，充電單元744包括和電源插頭748電連通的印刷電路板746，印刷電路板746安裝充電單元744的所有電子部件，例如保險絲、指示器發(fā)光二極管(LED) 749 等等。印刷電路板746包括適當?shù)钠帘我允沟肊MI干涉最小化。電源插頭748的終端向上延伸穿過可移除蓋742的上升部分，并且因此，由于不存在流體(例如清潔過程中過量的流體)被攜帶到終端上或附近的風險，而使終端免受腐蝕。
LED749被定位成不穿過可移除蓋742的外表面，由此使設計更加清潔友好。 LED749從內部照亮塑料的特征段，從而指示充電單元744正在供應正確的電流以及內置保險絲是起作用的。如果LED停止發(fā)光，則用戶能知道是充電單元744有問題而不是活檢驅動器組件12。
印刷電路板746還安裝電觸點728，以使得當可移除蓋742安裝到框架710上時， 電觸點7 通過殼體7M的側壁730的接近開口 740露出。而且，殼體7M和可移除蓋742 被構造為使得當可移除蓋742被聯(lián)接到殼體7M時(也就是當可移除蓋742被附接到框架 710時)，充電單元744的所有電子部件都被定位在殼體724內部在內腔738中。
再參見圖21C，通過供電單元750給電源插頭748供電，供電單元又聯(lián)接到交流電 (AC)電源752，比如壁式電力插口。供電單元750被構造為給電源插頭748供應直流電(DC) 的變壓器/整流器單元。作為給電源插頭748供應直流電(DC)的一種替代方式，本領域技術人員會意識到供電單元750可以被構造為給電源插頭748供應交流電(AC)的變壓器，且整流器設置在印刷電路板746上。
圖22是與充電站700相關聯(lián)的控制系統(tǒng)的框圖。如前面完整描述那樣，控制器沈連通地聯(lián)接到驅動器361，362和363。位置傳感器7M連通地聯(lián)接到控制器26，以將驅動器361，362和363的機械部件的當前位置反饋給控制器26。監(jiān)視電路756監(jiān)視充電塢704 的電觸點7 和驅動器組件12的電觸點732之間的連接，并且包括用于幫助電池34的充電的電壓和電流控制電路?；蛘?，可以預見的是，電壓和電流控制電路可以被設置在充電塢 704的充電單元744中。在將驅動器組件12安裝到充電站700的充電塢704之前，安裝在驅動器組件12上的任何活檢探針組件14必須先從驅動器組件12上移除，從而騰出用于接收充電站700的充電塢704的殼體724的驅動器組件12的腔Ml。
當驅動器組件12被安裝到充電站700后，一旦充電塢704的電觸點7 和驅動器組件12的電觸點732之間建立連接，控制器沈就調用監(jiān)視子程序，如圖23中的流程所述。
在步驟S1000，感測到充電站700的充電單元744的電觸點7 和驅動器組件12 的電觸點732之間形成連接。例如，監(jiān)視電路756通過電觸點732處電壓的變化可以感測到充電站700的充電單元744的電觸點7 和驅動器組件12的電觸點732之間形成連接。
在步驟S1002，基于步驟S1000中的感測，提供信號給驅動器組件12的控制器沈， 從而指示充電塢704的充電單元744的電觸點7 和驅動器組件12的電觸點732之間已經(jīng)形成連接。例如，充電單元744通過監(jiān)視電路756可以給控制器沈提供電壓信號(例如數(shù)字“high”信號)，從而指示充電塢704的充電單元744的電觸點7 和驅動器組件12的電觸點732之間已經(jīng)形成連接。
在步驟S1004，一旦從充電單元744接收到信號，控制器沈就執(zhí)行程序指令來確定驅動器組件12是否處于錯誤狀態(tài)，也就是處于故障條件下。例如，如果驅動器361，362和 363中的一個或多個的機械零件沒有處于正確的位置來幫助驅動器組件12和活檢探針組件14的聯(lián)接，則就可能存在錯誤狀態(tài)。
如果不存在錯誤狀態(tài)，則整個程序前進到步驟S1006開始給電池34充電。
但是，如果在步驟S1004確定存在錯誤狀態(tài)，則程序前進到步驟S1008，此時控制器沈執(zhí)行程序指令將驅動器組件12重置到初始狀態(tài)。例如，控制器沈可以命令機電動力源洲的電動組件36的驅動器361，362和363回到初始狀態(tài)。初始狀態(tài)將機電動力源28 的電動組件36的驅動器361，362和363的機械部件預定位，以對應新活檢探針組件14的出廠預設狀態(tài)，從而實現(xiàn)驅動器組件12和活檢探針組件14之間正確的可驅動的機械聯(lián)接。
然后，過程前進到步驟S1006給電池34充電。驅動器組件12的監(jiān)視電路756例如通過調教電壓和電流來調節(jié)充電塢704供應的直流電的電壓，以給電池34充電。
由于通過在充電過程的初始階段將驅動器組件12重置，在重新充電期間沒有活檢探針組件能被安裝在驅動器組件12上，因此，這保證一旦驅動器組件12從充電站700取下，驅動器組件12就能夠和新的活檢探針組件14可驅動地聯(lián)接。
雖然本發(fā)明已描述至少一個實施例，但是本發(fā)明能夠在本公開的范圍和精神內做進一步改動。所以本申請根據(jù)其一般原則意在覆蓋本發(fā)明的任何變型、使用或改變。另外， 本申請意在覆蓋在本領域公知技術和常規(guī)實踐的范圍內的、屬于本發(fā)明并落入后附權利要求限定之內的、本文沒有公開的內容。
權利要求
1.一種用于電池驅動的活檢設備的充電站，所述活檢設備包括被構造為可釋放地附接到活檢探針組件的驅動器組件，所述驅動器組件具有電池和被構造為由用戶持握的第一殼體，所述第一殼體具有第一空腔，所述驅動器組件的所述第一空腔被構造為在所述活檢探針組件安裝到所述驅動器組件時接收所述活檢探針組件的第二殼體，所述第二殼體具有第一形狀，所述充電站包括充電塢，所述充電塢具有第三殼體和包含在所述第三殼體內的充電單元，所述充電單元具有一組電觸點，所述第三殼體具有第二形狀，當所述驅動器組件被安裝在所述充電塢上用于充電時，所述第三殼體被接收在所述驅動器組件的所述第一空腔內，且所述電觸點以電連通的方式與所述驅動器組件聯(lián)接；以及其中，當所述驅動器組件被安裝到所述充電站時，所述充電單元提供信號給所述驅動器組件，以將所述驅動器組件重置到初始狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的充電站，其中，將所述驅動器組件重置到所述初始狀態(tài)初始化所述驅動器組件的控制器，以將所述驅動器組件的機電動力源的部件預定位，以使得一旦將所述驅動器組件從所述充電站移除，所述機電動力源就做好準備和所述活檢探針組件可驅動地聯(lián)接。
3.根據(jù)權利要求1所述的充電站，所述驅動器組件還包括與所述機電動力源連通地聯(lián)接的控制器，當所述驅動器組件被安裝在所述充電站時，如果所述驅動器組件處于錯誤狀態(tài)，則所述控制器接收來自所述充電單元的信號，以將所述驅動器組件重置到初始狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1所述的充電站，其中，所述充電塢的所述第三殼體的所述第二形狀基本上與所述活檢探針組件的所述第二殼體的所述第一形狀相同。
5.根據(jù)權利要求1所述的充電站，其中所述第二殼體被構造為包含卷繞單元，所述活檢探針組件具有同軸地布置在切割器套管內的樣本籃，且所述樣本籃連接到所述卷繞單元；以及所述第三殼體包含所述充電單元的所有電子部件。
6.根據(jù)權利要求1所述的充電站，還包括可移除蓋，所述充電單元的所有電子部件被安裝到所述可移除蓋上，所述第三殼體具有第二空腔，以使得當所述可移除蓋聯(lián)接到所述第三殼體時，所述所有電子部件都被定位在所述第三殼體內部在所述第二空腔中。
7.一種活檢系統(tǒng)，包括驅動器組件，所述驅動器組件具有帶電池的機電動力源和被構造為由用戶持握的第一殼體，所述第一殼體具有第一空腔；活檢探針組件，所述活檢探針組件被構造為可釋放地附接到所述驅動器組件，所述活檢探針組件具有框架、活檢探針、傳動裝置和第二殼體，所述活檢探針和所述第二殼體被安裝在所述框架上，所述第二殼體包含所述傳動裝置的至少一部分，且所述活檢探針被可驅動地聯(lián)接到所述傳動裝置，并且所述傳動裝置被構造為可釋放地受驅聯(lián)接到所述驅動器組件的所述機電動力源，所述驅動器組件的所述第一空腔被構造為在所述驅動器組件安裝到所述活檢探針組件時接收所述活檢探針組件的所述第二殼體，所述第二殼體具有第一形狀；以及充電塢，所述充電塢具有第三殼體和包含在第三殼體內的充電單元，所述充電單元具有一組電觸點，所述第三殼體具有與所述活檢探針組件的所述第二殼體的所述第一形狀基本上相同的第二形狀，當所述驅動器組件被安裝在所述充電塢上用于充電時，所述第三殼體被接收在所述驅動器組件的所述第一空腔內，且所述電觸點以電連通的方式與所述驅動器組件聯(lián)接。
8.根據(jù)權利要求7所述的活檢系統(tǒng)，所述驅動器組件還包括與所述機電動力源連通地聯(lián)接的控制器，當所述驅動器組件被安裝在所述充電站時，所述控制器接收來自所述充電單元的信號，以將所述驅動器組件重置到初始狀態(tài)。
9.根據(jù)權利要求8所述的活檢系統(tǒng)，其中，將所述驅動器組件重置到所述初始狀態(tài)初始化所述控制器，以將所述機電動力源的部件預定位，以使得一旦將所述驅動器組件從所述充電塢移除，所述機電動力源就做好準備和所述活檢探針組件可驅動地聯(lián)接。
10.根據(jù)權利要求7所述的活檢系統(tǒng)，所述驅動器組件還包括控制器，當所述驅動器組件被安裝在所述充電站時，如果所述驅動器組件處于錯誤狀態(tài)，則所述控制器接收來自所述充電單元的信號，以將所述驅動器組件重置到初始狀態(tài)。
11.根據(jù)權利要求7所述的活檢系統(tǒng)，其中所述第二殼體被構造為包含所述傳動裝置的卷繞單元，所述活檢探針具有同軸地布置在切割器套管內的樣本籃，且所述樣本籃連接到所述卷繞單元；以及所述充電塢的所述第三殼體包含所述充電單元的所有電子部件。
12.根據(jù)權利要求7所述的活檢系統(tǒng)，還包括可移除蓋，所述充電單元的所有電子部件安裝到所述可移除蓋，所述第三殼體具有第二空腔，以使得當所述可移除蓋聯(lián)接到所述第三殼體時，所述所有電子部件都被定位在所述第三殼體內部在所述第二空腔中。
13.根據(jù)權利要求7所述的活檢系統(tǒng)，其中，在將所述驅動器組件安裝到所述充電站之前，安裝在所述驅動器組件上的任何活檢探針組件必須從所述驅動器組件移除，從而騰出所述驅動器組件中的所述第一空腔，以用于接收所述充電塢的所述第三殼體。
14.一種用于對電池操作的活檢設備進行充電的方法，包括給所述電池操作的活檢設備的驅動器組件提供信號，從而指示充電站的充電單元的第一電觸點和所述驅動器組件的第二電觸點之間已經(jīng)形成連接；收到所述信號后，確定所述驅動器組件是否處于錯誤狀態(tài)，其中如果存在錯誤狀態(tài)，則將所述驅動器組件重置到初始狀態(tài)；以及對所述驅動器組件的電池進行充電。
15.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，所述初始狀態(tài)將所述驅動器組件的機械部件預定位，從而在將所述驅動器組件從所述充電站移除時，幫助所述驅動器組件和活檢探針組件之間正確的機械可驅動聯(lián)接。
16.根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，在將所述驅動器組件安裝到所述充電站之前， 安裝在所述驅動器組件上的任何活檢探針組件都必須從所述驅動器組件上移除，從而騰出所述驅動器組件中的空腔，以用于接收所述充電站的殼體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于電池驅動的活檢設備的充電站，其包括具有殼體和包含在所述殼體內的充電單元的充電塢。充電單元具有一組電觸點。當驅動器組件被安放在充電塢上用于充電時，殼體被接收在驅動器組件的第一空腔內，且電觸點以電連通的方式與驅動器組件聯(lián)接。當驅動器組件被安裝到充電站時，充電單元給驅動器組件提供信號，以將驅動器組件重置到初始狀態(tài)。
文檔編號A61B10/02GK102510737SQ201080042412
公開日2012年6月20日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權日2009年9月25日
發(fā)明者K·維澤貝克 申請人:C·R·巴德公司