外科手术用的切片机制造技术

公开了用于切除生物组织切片或层的方法和装置，该切片或层最好是取预定形状和厚度的薄片分段（４）的形状，同时应用一个参考件（１２），该参考件（１２）接合目标组织部位并与切割器（１４）协同工作，以便切除组织分段或薄片。切割器可以包括一个挠性的切割元件如丝形或带形元件，该元件与一导向边缘（８）直接接触，导向边缘（８）与参考件成为整体，或者用其它方法联接到参考件上。可供选择地，切割器可以包括一个加劲的刚性刀片元件（１４Ｂ），该刀片元件（１４Ｂ）保持与导向边缘接触。沿着由导向边缘限定的路线牵拉切割器经过组织，以便至少部分地切断一个组织分段。在本发明专利技术的一个特别有用的情况下，公开了用于角膜切除术的装置，同时应用一个目镜参考件，该参考件接合角膜的上面中央区域并与一切割器协同工作，以便从角膜切除一薄片分段。这些薄片切除术在制备供进一步外科手术（通过机械或激光外科技术）用的角膜、或是直接在眼睛上进行屈光角膜切除术时，或是在处理（如使其平滑）角膜表面以便校正畸形（如切除溃疡的组织或另外改善角膜的光学性质）时，都是有用的。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及用于切除生物组织样品的系统和装置，尤其是用于屈光视力校正的系统和装置。在用于切除或切开薄层生物组织的技术中，已知有各种方法和器械。这些器械通常叫做外科手术用切片机。当这些器械特别用来切除角膜组织时，常常把它们叫做切片机或微型角膜刀。在人们治疗过程中，常常希望完好无损的切除一薄层生物组织。在由于癌细胞或别的异常细胞存在而对组织标本进行活检的过程中，这是特别重要的。例如，在癌诊断和/或处理过程中，由于癌细胞的存在，常规是采取并分析活检样品。将薄组织的活体放在显微镜下检查，以便进行外科手术，来确保正确地描述肿瘤切除范围，并避免过多地切除健康的组织。通常，在外科手术过程中或是在健康护理过程中，为了诊断的目的，也要做活检。例如，当妇科“巴氏涂片”试验由于异常细胞而出现阳性结果时，子宫颈活检样品是必要的，以便确认或否定子宫颈中癌细胞的存在。由于同样目的，在各种腹腔检查过程中，也要做活检，以便确认或否定异常细胞或癌细胞情况的存在。活检样品的检查常常是一个冗长的过程。为了便于人工或自动化检查活检样品，非常渴望能够采取到标准化的有确定体积和厚度的活检样品。许多常规切片机不能提供这种活检样品的标准化。因此，一般需要更好的外科手术用的切片器械，它们能切除薄的生物组织分段供检查用。另外，在屈光视力障碍的外科手术校正领域，切片机供各种情况使用。这些情况包括切除角膜的异常生长，对受损伤的眼睛做准备供角膜移植、对眼睛做准备供作其它的外科手术，及对屈光障碍直接作外科手术校正。近来，对供屈光视力校正的角膜矫形用的各种各样技术产生了很大的兴趣。这些技术以观察为基础，亦即一只眼睛的屈光能力大多数受角膜曲率自身的影响(同时剩余的屈光能力由位于眼球内部的眼睛透镜提供)。对患近视的人来说，已经认识到，如果正确地应用，使角膜曲率稍微变平可以校正这种状态。反之，校正远视要求使角膜曲率变陡峭。校正散光一般要求更复杂的矫形。在许多时候，已经提出，通过将角膜机械雕琢成理想的形状和曲率来校正屈光误差是可能的。然而，直到最近，还设有适合这种目的的工具。角膜的内表面被一薄层上皮组织覆盖，后面是一个通称为角膜板层(Bow man’s layer)的膜状结构。通常，角膜板层厚约30μm，但它的厚度可以从少至10μm改变到超过50μm。在角膜板层下面是角膜特有的基质。这种基质组织厚度约为450μm，但各个基质厚度也可以改变。基质组织由非常生物化的非细胞胶原基体构成。位于其上方的角膜板的膜不太规则而较密实。迄今为止，在机械雕琢角膜方面的努力已是非常不成功的，因为即使是最锋利的金属(或甚至金刚石)刀片也不能进行精密切除角膜组织而有必要的精度。角膜板层的不规则性也是一个复杂的因素，该因素使得在广泛区域雕琢角膜内表面的机械尝试十分困难。已经尝试过用别的方法实现角膜矫形。例如，在通称为径向角膜切除术(RK)的操作过程中，角膜用径向切割切开，该径向切割角膜的整个结构舒张并变平。当用RK操作过程获得了适度的成功时，此结果离理想情况还很远。在这些操作过程中，在切口治愈之后，眼睛的内表面还含有类似车轮辐的凹坑，并且实际的角膜曲率离所希望的理想球形形状还很远。尽管如此，仍有上百万患有屈光障碍的人抱着永久地校正他们的视力的希望，经受了RK操作过程。在另一种方法中，该方法目的是避免角膜板层的复杂化，将较厚的角膜内部分段(一般包括角膜板层和几百μm厚的基质组织)切除、冷冻并在其后表面(内表面)上进行车磨。然后将这种矫过形的角膜盖或“晶状体”解冻并再植到角膜上。在这种常被称之为角膜磨削术(keratomileusis)的操作过程中，保持了角膜板层的整体性，但需要更多的侵害性操作过程，然后切除角膜薄片并在冷冻状态下将其矫形。在另一种可供选择的操作过程中，再次切除(或部分切断并移开)角膜的内部分段，以便可将基质床机械式矫形(如用解剖刀状的器械)。由于角膜板层在这些操作过程中被完整无损的切除或移开，所以机械式器械(小型切片机及类似物)在正确雕琢基质方面已经有适度的成功。在基质床用外科手术矫形后，重新放上内部晶状体。还有，这种操作过程具有避免机械刮削角膜板层的优点，虽然它是以更深的深入基质为代价。最近，一类新式工具已变成眼科学家可用来进行角膜外科手术。这类工具应用紫外辐射的高能脉冲(一般是从激发激光器中发出)，利用通称为“光分解”的方法来切除薄层角膜组织。该激光视力校正法依靠这种激光辐射能够在暴露区内切除极薄层的角膜组织，而对邻近的组织没有热损伤。在一种类型通称为光学屈光角膜切除术(PRK)的操作过程中，将激光束重复扫过角膜，或是控制角膜暴露于不同形状和尺寸的激光束下一定时间，以便进行角膜表面的累积矫形。在许多PRK操作过程中，切除手术主要限制在角膜板的膜上，并且激光束获得了很平滑和可重现的结果。对具有高屈光误差的患者来说，切除手术也将深入基质组织，还得到一般很良好的结果。尽管如此，为达到激光视力校正而必需的系统和装置，对操作和维护来说都极为复杂。在通称为现场救助激光角膜成形术(LASIK)的特殊一类PRK中，仍然采用切片机来切除(或铰接式移开)角膜的内部晶状体(以与包括机械式基质雕琢的操作过程中差不多相同的方式)，以便能用激光来只切除基质组织。另外，像机械雕琢操作过程一样，在重新放上内部晶状体后，接着进行使角膜板的膜完整无损的操作过程。这种LASIK操作过程也是很有希望的，但同样需要十分复杂的、难以维护的设备。为了给角膜矫形，需要有另外的方法。特别是在成形角膜板的膜组织及基质组织时，能达到所希望精度的简单机械器械会满足眼科群体的长期需要。此外，为了方便机械和激光二者的视力校正操作过程，一般需要更好的角膜刀。更好，更精密的角膜刀能让眼外科医生进行治疗性的角膜切除术(切除小区域显示异常生长或溃疡的角膜组织)、切除内部角膜分段(作为角膜磨削术、基质雕琢操作过程、LASIK操作过程及类似情况的第一步)及各种在角膜上进行的外科手术。专利技术概述公开了用于切除生物组织切片或层的方法和装置，例如，该切片或层取预定形状和厚度的薄片分段形状，同时应用一个参考件，该参考件接合目标组织部位并与切割器协同工作，以便切除组织分段或薄片。切割器最好包括一个挠性的切割元件，如丝形或带形元件，该元件与参考件的导向边缘直接接触，然后被沿着由导向边缘限定的路线牵拉经过组织，以便至少部分地切除组织分段。在本专利技术的一个特别有用的情况下，公开了用于角膜切除术的方法和装置，同时应用一个目镜参考件，该参考件接合角膜的上部中央区并与切割器协同工作，以便从组织中切除一薄片分段。在准备角膜供进一步外科手术(用机械或激光外科技术)时，或是直接在眼睛上进行屈光角膜切除术时，或是在处理角膜表面(如使其变平滑)以便校正异常(如切除已形成溃疡的组织或另外改善角膜的光学性质)时，这种薄片切除术是有用的。各种结构都可以用作本专利技术的切割器，其中包括挠性的切断元件如丝形、纤维、带形物和类似物品。最好是应用一个驱动器来使切割器与参考件的导向边缘直接接触，然后将切割器沿着导向边缘牵拉并经过组织。示范性的驱动器机构包括启动摆动运动的电动机、线性运动启动器、级变换器、枢轴启动器和旋转启动器。当切割器切开一薄片时，它最好也在直线方向上运动(如与沿着本文档来自技高网...

【技术保护点】
在外科装置中，包括一个切割器（１４），用于从生物组织切去一个薄片分段， 改进包括：一个参考件（１２），用于紧固一部分选定的组织，该参考件适合于接合组织，而一个周边的导向边缘（８）与参考件成整体，或联接到参考件上，用于给所述参考件导向，因此切割器可以与参考件的导向边缘接触并牵拉通过生物组织，以便实现切除组织的薄片分段。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：彼得J克罗波泰克，
申请(专利权)人：彼得J克洛波泰克，
类型：发明
国别省市：US[美国]