[发明专利]活检装置和使用活检装置得到组织体积的层析图像的方法

说明书

相关申请的引用

本专利申请要求2013年7月26日提交的美国临时申请序列号61/858,867的优先 权，该申请的内容以引用方式由此并入。

技术领域

本申请涉及用于立体定向穿刺活检(诸如，脑室穿刺活检)的类型的活检针。

背景技术

脑瘤代表了所有新型癌症病例中的不可忽略部分。护理标准是实现显著影响存活 率的最大切除并之后进行放疗和化疗的开颅手术。通过怀疑的肿瘤的类型和级别通知进行 切除的决定，通过术前的磁共振成像(下文中，MRI)或计算机断层扫描(下文中，CT)，并且通 过基于位于功能区或其它关键结构中的损伤的永久神经缺陷的可能性进行风险/得益估 计，来粗略评估肿瘤的类型和级别。

当需要进行精确的神经病理诊断时，执行立体定向脑室穿刺活检(下文中，BNB)， 以便在手术之前收集组织或者用收集组织来取代手术，从而提供比成像更敏感并且具体的 信息(肿瘤类型、级别、生长模式)。BNB的主要指征是深部病变、多发性病变和身体不好的手 术病人体内的病变。BNB过程以基于术前图像确定在何处获得样本以及大致可获得多少样 本开始。这些图像在手术室中与针在空间上共同对准，从而允许使用神经导航系统(例如， 得自Medtronic公司的StealthStation)将针定位在目标区域中。通常，可能需要用多次针 进出(系列活检)来确保可得到最相关的病理学信息来确定最佳治疗。

在传统BNB中，活检针包括内部套管和外部套管、针挡和吸气管。将外部套管(大约 2mm的直径)附连于刚性的立体定向框架并且将针缓慢插入穿过颅骨中的钻孔。两个套管都 具有敞口的矩形窗，通过抽吸将组织牵引到该窗中，此时旋转内部套管来切割样本，然后抽 出内部套管，固定样本。

BNB的主要目标是对病变的最恶性部分进行取样。如果该过程成功，则通过组织病 理学分析进行正确诊断，不需要进行其它步骤。然而，当前的护理标准会造成误诊，这是因 为由于对准不精确或者对于对准过程而言次要的患者移动而导致地理位置丢失。用于指导 活检的术前图像中的肿瘤特异性不足也会诱发误诊。实际上，BNB病例的重要部分需要进行 第二过程，因为例如在坏死或正常的组织中取得非诊断样本。此外，由于目标的不适当定义 而导致一些过程得到非代表性的样本，这造成肿瘤分型和分级不正确，。为了减少误诊，在 该过程期间有时对冻结切片执行术中神经病理估计，但相比于花费数天的染色切片的组织 病理学估计，这是耗时、成本高并且明显不太明确和准确的。

其它明显的限制是速率变化很大并且会诱发发病率和死亡率的颅内出血。这是由 在进行切割期间被吸入内部套管的重要血管破裂造成的。外科医生在BNB期间没有触及血 管的位置；因此，这种风险一直存在。因此，尽管相比于开颅手术侵害性低得多，但BNB还是 带有重大风险。

发明内容

提供了一种解决现有技术相关问题的活检装置。提供了一种装入多个光纤的活检 装置，该多个光纤设置在活检装置的外表面上，以便利用光学信号照射周围组织体积并且 检测由周围组织体积中的光学信号的传播而造成的光学信号响应。光学信号响应可提供降 低误诊和出血风险的信息。本公开内容的活检装置可用于使用光学图像重构算法，在本地 或者以层析成像方式检测并且量化肿瘤特异性的内源性或外源性生物光学标记。活检装置 可用于光谱活检系统中，以便为机械活检过程提供指导，该机械活检过程可包括诸如荧光 检测和/或反射率检测和/或非弹性散射(例如，拉曼(Raman)光谱信号)之类的多种检测方 案。

因此，根据第一实施例，提供了一种活检装置，所述活检装置包括：套管主体，所述 套管主体具有纵轴和沿着所述纵轴延伸的探测区，在所述探测区限定样本接纳窗，所述样 本接纳窗用于当执行活检时接纳周围组织的样本；以及多个光纤，所述多个光纤沿着所述 套管主体的外部部分安装，所述多个光纤中的每个光纤都具有位于所述套管主体的所述探 测区中的光纤端部以及另一个光纤端部，所述另一个光纤端部能够与至少一个光发生器和 至少一个光检测器中的至少一个光学连接，所述多个光纤中的每个光纤都适于利用由所述 至少一个光发生器生成的光学信号来照射所述周围组织，并且所述多个光纤中的每个光纤 都适于利用所述至少一个光检测器来检测光学信号响应，所述光学信号响应是由所述光学 信号在所述周围组织中的传播造成的。

另外，根据第一实施例，所述多个光纤周向地彼此分隔开。