CN103068327A - 用于切除和撤出组织的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了用于切除和/或撤出组织的各种医疗装置和/或方法。所述装置和方法可以利用由真空源产生的抽吸来提供动力的往复运动机构或马达。所述医疗装置和方法可以用在患者身体各个区域的组织上并且用于处理各种情况，例如执行息肉切除或椎间盘切除。

Description

用于切除和撤出组织的装置和方法

相关申请的交叉参考

本申请要求2010年6月30日在美国提交的第61/360,429号临时专利申请和2010年8月27日在美国提交的第61/377,883号临时专利申请的优先权，就各方面而言，两件专利申请的全文通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明的装置和方法一般涉及用于从患者身体的各个区域切除和/或撤出组织的医疗装置和方法。

背景技术

许多普通医疗装置执行切除组织的功能。由外部真空源提供的抽吸通常被用于从手术部位撤出组织。

切除并撤出组织的医疗装置用在各种过程中，包括耳鼻喉手术、妇产科手术、脊柱手术、眼科手术和许多其它应用。取决于过程，可以收集被撤出的组织用于病理分析。

当用于耳鼻喉手术时，组织切除装置通常被称为显微电动吸切器。

切开组织可以由旋转刀具（单向的或振荡的）或往复运动刀具执行。在旋转刀具的情况下，通常使用电动机作为运动源。在往复运动刀具的情况下，运动可以由通过例如按钮或触发器的控制的手动致动产生，或由使用脉冲或装有阀的压缩空气的动力致动产生。当用来为切除医疗装置提供动力时，每一种上述动力源都具有明显的缺点。

例如，当电动机被用来提供刀具的旋转运动时，电动机额外的重量可能引起操作者疲劳。外部电源线使连接不方便，具有电线连接的装置在使用时也不方便。

由于电动机自身相对高的成本和电源的成本（在外部供电的马达的情况下）或充电单元的成本（当使用可充电电池时），电动机增加了装置的总成本。例如由于发动机增加了装置的质量，电动机的增加使得消毒所述装置更为困难。此外，由于某些消毒技术产生热量，电池的存在减少了制造商可用的消毒的选择。电池的存在潜在地增加了有毒化学药品，该化学药品引起有关毒性、消毒和装置处理的额外挑战。

包括电动机的医疗装置通常被制成可以重复使用，其需要一个再处理该装置的系统。当使用手动致动切除装置时，由于重复致动，操作者可能会感到疲劳。此外，手动制动只能和操作者通过控制经由机械输入以致动刀具执行地一样快，并且执行充足数量的致动所需要的时间可能是过多的。

电动显微吸切器在与手持件分离的动力控制台方面通常需要昂贵的资金投资。动力控制台、手持件、一次性刀片的资金成本使得例如鼻息肉切除的过程和其它过程在医生的诊所环境中成本过高。

现有的电动显微吸切器通常设置有与装置的轴一致的装置手柄。因此，手柄和操作者的手可能干扰内窥镜和/或摄像机。

现有的电动显微吸切器将刀片暴露在装置的末端。当操作者忽略装置的末端并且不小心切割或损害与其接触的结构时，这可能是不利的。

由于这些限制，耳鼻喉医生在办公室或其它环境中使用现有技术移除鼻腔或鼻窦息肉或其它组织是不切实际的。因此，给患者留下的只是不希望的选择：用一系列类固醇治疗来减小息肉的大小（伴有相关的类固醇副作用），在门诊手术中心移除息肉（成本高昂并因此很少作为独立的过程进行），或不治疗息肉而面对相关联的呼吸障碍。

发明内容

本发明提供了用于从患者身体的各个区域切除和/或撤出组织的各种医疗装置和方法。

本文描述了由各种动力源驱动的各种切除装置。在某些变型中，提供了真空动力组织切除装置。所述装置可以包括细长轴，其具有近端、远端和其所限定的腔。所述远端可以具有用于接收组织的开口。刀具可以位于所述细长轴内，其中所述刀具被设置为被致动来切除组织。腔室可以连接到所述细长轴的近端。例如所述腔室可以连接到所述细长轴，使得所述细长轴相对于所述腔室保持固定。所述腔室在其中可以置有机构，其中所述机构可以由真空源产生的抽吸来提供动力，使得所述机构产生引起所述刀具致动的致动运动，例如往复运动。在某些变型中，位于所述细长轴内的刀具可以经过在所述细长轴中的开口往复运动从而在所述开口中切除组织。

在某些变型中，从对象切除和/或移除组织的方法可以包括以下步骤：推进切除装置到靠近着对象中的目标组织，在其附近或到该目标组织。所述切除装置可以具有细长轴和位于所述细长轴内的刀具。使用由真空源产生的抽吸可以向所述切除装置提供动力，使得所述切除装置产生引起所述刀具致动的致动运动，例如往复运动，来切除组织。被切除的组织可以由所述真空源产生的抽吸撤出或通过其它方式移除。在某些变型中，所述切除和/或移除组织的方法可以被用来执行息肉切除或椎间盘切除。

在某些变型中，提供了用于在对象中切除或刮去组织的装置。所述装置可以包括末端执行器，其中所述末端执行器包括位于所述末端执行器的远端的刮擦边。于相对于所述刮擦边的某角度可以放置一个或多个刮擦翼，使得所述刮擦边和刮擦翼可以被用于沿不同的方向提供刮擦运动。

在某些变型中，提供了用于切割、切除和/或撤出组织的装置、系统和方法。所述装置的一个变型可以包括刀具和双动真空动力机构或马达，其中使用真空来主动往复运动连接到所述刀具的活塞。所述真空动力马达可以包括连接到真空源的真空端口、往复活塞、连接到所述往复活塞的驱动活塞、和用于接收所述驱动活塞的腔室，所述具有近端侧和远端侧的腔室。所述驱动活塞可以通过在所述活塞腔室的两侧内的真空端口交替抽空产生在所述活塞的任一侧的压力差而被设置为往复运动。所述驱动活塞的所述运动可以导致所述往复活塞的平移，引起所述往复活塞在打开和关闭真空端口的位置之间交替至所述活塞腔室的所述近端侧和远端侧从而交替抽空所述腔室的每一侧。所述驱动活塞的所述致动运动，例如往复运动，可以被用来使所述刀具往复运动或旋转。

在某些变型中，切除或刮擦部件可以位于或放置在或靠近可以被用来切割、刮擦或切除组织的刚性或弹性末端执行器的远端。所述末端执行器可以是曲线的或直线的。所述末端执行器可以包括轴、往复运动刀具和/或位于所述轴上或所述往复运动刀具上的刮擦边。

在某些变型中，刀具可以放置在或靠近由操作者来成形适当弯曲从而进入所希望的解剖位置的韧性轴的远端。

附图说明

图1A例示了切除装置的一个变型的侧视图。

图1B例示了隐藏了腔室的右手部的图1A的切除装置的侧视图。

图1C例示了隐藏了刚性套筒和细长轴来示出所述撤出轴的图1B的切除装置的侧视图。

图1D例示了隐藏了的真空动力机构的歧管（manifold）的图1B的切除装置的侧视图。

图1E例示了隐藏了收集室来示出过滤器的图1B的切除装置的侧视图。

图1F例示了具有多个腔的图1B的切除装置的细长轴的放大图。

图1G例示了图1B的切除装置的刀具的放大图。

图1H例示了连接到切除装置的一个变型的真空源。

图2A例示了真空动力机构的一个变型的侧视图。

图2B例示了图2A的真空动力机构的截面图。

图2C例示了图2A的真空动力机构的相对侧视图。

图2D例示了图2A的真空动力机构的正视图。

图2E例示了图的真空动力机构的后视图

图2F-2G例示了图2A的真空动力机构在第一位置的侧视图和立体截面图。

图2H-2I例示了图2A的真空动力机构在第二位置的侧视图和立体截面图。

图3A例示了在近端位置具有双稳态开关的双动真空动力机构的一个变型的截面图。

图3B例示了在远端位置具有图3A的双稳态开关的双动真空动力机构的截面图。

图4A例示了双动真空动力机构的一个变型在近端位置的截面图。

图4B例示了图4A的双动真空动力机构在远端位置的截面图。

图5A例示了在近端位置使用弹簧返回系统的单动真空动力机构的一个变型的截面图。

图5B例示了图5A的单动真空动力机构在远端位置的截面图。

图6例示了末端执行器的一个变型的侧视图。

图7例示了末端执行器的一个变型的侧视图。

图8例示了使用真空动力切除装置切除和移除组织的方法的一个变型的流程图。

图9例示了使用真空动力切除装置执行息肉切除的方法的一个变型的流程图。

图10例示了使用真空动力切除装置执行椎间盘切除的方法的一个变型的流程图。

具体实施方式

当结合附图阅读时，通过从以下详细说明会最好地理解本发明装置的变型。要强调的是，根据惯例，附图的各种特征可以不按规定比例。相反，为了清楚，各个特征的尺寸可以任意放大或缩小。所示出的附图只用作示意的目的，并不旨在限定或限制其有关的权利要求的范围。

本文描述了用于切除、割除、切刻或切割组织的各种切除装置和方法。在某些变型中，切除装置可以包括由各种不同动力源，例如真空源的抽吸、气动、流体压力（例如液压）、压缩空气、电池电源或电源或燃气动力或其任何组合，来驱动或提供动力的机构或马达。所述机构或马达可以形成沿各个方向输出的往复运动或旋转运动，引起在切除装置上或切除装置中的刀具运动，例如往复运动或旋转，来切除组织。所述切除装置可以被用来切除、割除、切刻或切割在患者身体中的各个区域的各种类型的组织。例如，所述切除装置可以被用来执行用于移除患者的一个或多个息肉的息肉切除术。

在某些变型中，提供了由真空源（外部或内部）产生的抽吸而提供动力的切除装置。所述切除装置可以包括细长轴。所述细长轴可以具有近端、远端和一个或多个在所述细长轴内或沿着所述细长轴的腔。所述细长轴的远端可以包括用于接收组织的开口或窗。所述装置可以包括用于切除组织的刀具。所述刀具可以位于所述细长轴内或在所述细长轴上。所述刀具可以例如沿着所述细长轴的纵向轴线轴向地被致动，往复运动或旋转，来切除组织。腔室可以连接到所述细长轴的所述近端。所述细长轴可以被连接到腔室，使得所述细长轴或套管相对于所述腔室保持固定或不动，例如当在所述细长轴或套管上或在所述细长轴或套管中的所述刀具正在往复运动或被其它方式驱动或在刀具致动，往复运动或旋转时。

机构或马达可以位于所述腔室中。所述机构可以由真空源产生的抽吸提供动力，使所述机构产生往复运动。在某些变型中，所述机构可以仅由真空源产生的抽吸提供动力，例如不需使用电力或压缩空气或流体来给所述机构提供动力。可以不需要针对电源或气动/液压动力的其它连接。所述机构可以包括通过所述真空源的抽吸进行往复运动或往复直线运动的活塞。由所述机构产生的所述往复运动输出致使（连接到所述机构的）所述刀具运动，例如往复运动或旋转。在某些变型中，所述刀具可以在直线运动中前后往复运动，例如轴向地或沿着所述细长轴的纵轴线方向。在其它变型中，所述机构的直线往复运动可以被转变为所述刀具的旋转运动。所述切除装置可以包括用于将所述真空源连接到所述切除装置的端口或阀，从而向所述切除装置提供抽吸。

来自真空源的所述抽吸可以将组织吸入到所述细长轴中的开口中。所述刀具可以往复运动或旋转经过所述细长轴中的开口，由此切除被吸入所述细长轴的开口的组织。所述切除装置可以包括用于使用由所述真空源产生的抽吸撤出被切除组织的撤出腔。在某些变型中，无需使用撤出来移除所述组织，可以用其它方式移除所述组织。

在某些变型中，提供了用于传送冲洗剂或流体的腔。例如，所述细长轴可以包括用于将冲洗剂传送到所述细长轴中撤出腔的远端或所述细长轴的开口或刀具的腔。所述冲洗剂可以不断地流经所述腔，或仅当所述真空源的抽吸将所述冲洗剂抽经所述冲洗腔时所述冲洗剂可以流经所述腔。所述切除装置可以包括由与所述切除装置并置的，以水或其它冲洗剂填充的储水器，或者所述冲洗剂可以由外部供给来提供。例如，由诸如水的冲洗剂填满的注射器可以连接到所述切除装置，或者高架容器或袋可以向所述切除装置或所述处理部位提供冲洗剂。当在所述细长轴内的腔中存在抽吸时，所述冲洗剂在冲洗剂端口可以开始流经所述切除装置，该冲洗剂端口位于所述轴的腔内靠近所述细长轴的开口。所述冲洗剂可以被吸到所述细长轴中的撤出腔的远端或被吸到所述细长轴的开口，在所述位置润滑组织和轴内的腔，例如组织撤出腔，从而帮助被切除的组织撤出

所述切除装置可以包括手柄，使得所述切除装置可以手持。例如，所述切除装置的腔室可以是手柄的形式。所述手柄可以以相对所述细长轴的某角度被定位或设置。所述手柄或腔室相对于所述细长轴的设置可以在所述细长轴之上和/或侧面提供清晰的或实质上清晰的视线。所述成角度的设置可以减少在组织切除过程中使用者使用的其它医疗装置或仪器的干扰，例如内窥镜和相关的电缆。所述成角度的设置还可以提供最佳的使用者舒适度。所述手柄可以具有人体工程学设计从而提供使用的舒适和简易性。弯曲的或有角度的颈部可以从所述腔室或手柄延伸，用于接收或保持所述细长轴。

本发明可以提供组织收集室。例如，组织收集室可以被集成到所述切除装置的腔室或手柄中，或者可以另外被连接或附接到所述切除装置。所述组织收集腔室是可以从所述切除装置上移除的。所述可移除组织收集室允许对在其中收集的组织进行活体组织检查、研究，或者可以对所收集的组织进行病理学诊断。所述组织收集室和/或过滤器的移除可能导致所述装置失灵，例如所述组织收集室不能重新装配到所述装置上。这阻止了所述装置被重新使用或被用于多于一个患者，从而最小化或防止了病原从一个患者传播到另一个患者或感染其它患者的相关风险。例如，当所述组织收集室从所述手柄被移除时，在内部真空管线被转向的地方的所述装置可能失灵。因此，所述组织收集室不能被重新装配到所述装置，由此导致所述装置无用。所述装置可以是完全或局部一次性的。

在其它变型中，组织收集室是可重复使用的。为了连续使用，所述组织收集室可以被移除、被消毒并且然后被重新装配或重新接附到所述切除装置。

本发明考虑了所述细长轴的各种配置。在某些变型中，所述细长轴的至少一部分或所述整个细长轴可以是韧性的或是可另外调整的。例如，所述细长轴的所述远端或所述细长轴执行组织切除的部分可以是韧性的或弹性的，使得所述细长轴的部分可被使用者调整或操纵，例如可手调。所述细长轴的韧性部可以被操纵成各种形状或曲线，使得例如所述刀具或刀具开口的所述切除装置可以进入或置于各解剖位置中，从而切除和/或移除组织。所述细长轴的所述韧性部在手术前或手术中可以被使用者调整或操纵到各种位置或成各种构造，范围从直线到成角或曲线。所述轴可手动调整、自动调整或被机器人调整。调整所述轴无需其它工具或附件来改变或影响所述轴的形状或位置，使得可以使用单一装置执行切除定位和切除。在其它变型中，可选择使用工具或附件来调整或操纵用于切除的细长轴。

刀具可以具有各种形状和设置，例如所述刀具可以是位于所述细长轴内的刀片或切管或切割管的形式。刀具位于所述切除装置内，使得所述刀具可往复经过细长轴中的开口或切除窗口。在某些变型中，所述刀具可以设置在所述细长轴内或所述延长轴上，使得所述刀片不暴露在所述细长轴中的开口或窗口的外侧上或超过所述细长轴的远端。该设置可以给患者提供安全并且最小化或防止在组织切除的过程中或在推进所述切除装置到患者将要治疗的目标部位的过程中不小心切除或刺入患者组织的风险。在某些变型中，砧可以保护刀具使得刀具不会暴露，由此给患者提供安全。

用于操作或向本文描述的任何切除装置提供动力的充足的真空源可以由最标准的手术室、医生办公室、诊所或门诊手术中心提供。例如，许多医生办公室具有能够生成范围在10至25英寸汞柱(汞)的真空的真空泵，例如约22英寸汞柱（汞）和/或流速为每分钟（LPM）约28至40公升。本文描述的各种切除装置可以利用在上述性能范围运转的真空源或真空泵，来有效地操作和切除组织而无需额外的动力输入或供给。例如，由所述真空源产生的抽吸以在约250至约2500圈/每分钟或约500至1200圈每分钟或小于约1200圈每分钟的速度或速率范围移动、致动、往复或操作切除装置的所述机构和/或所述刀具。所述速率小于由典型的电动马达所提供的速率，然而能够提供控制和动力去有效且安全地操作和往复本文所述的切除装置的刀具来切除、割除和/或切割在患者各个区域的组织，例如以安全、可控且有效的方式切除并移除位于患者鼻腔或鼻窦的息肉。

在某些变型中，切除装置可以只连接到真空源，并且可选地连接到冲洗剂源。所述真空源可以被连接到所述切除装置，使得由所述真空源产生的抽吸驱动或激励所述切除装置的机构，将组织吸入到所述细长轴的开口中或吸入到刀具的路径，将储水器或其它源的冲洗剂经由所述切除装置或经由在所述切除装置中或之上的腔抽走，或吸到所述切除装置和/或从患者撤出被切除组织。

这里也描述了各种真空动力机构，其在本文描述的各种切除装置中使用，用来驱动或致动刀具。在某些变型中，真空动力或真空驱动机构可以包括一个或多个活塞，其中抽吸以交替的方式施加到所述活塞的两侧，从而引起所述活塞往复运动。所述活塞被（直接或间接）连接或联接到所述刀具，由此引起所述刀具往复运动。在另一个变型中，抽吸可以施加到所述活塞的一侧，并且在真空动力机构中的弹力可以被施加到所述活塞的另一侧，从而引起所述活塞往复运动。所述往复运动的活塞引起所述刀具往复运动。

在某些变型中，提供了能够割除人体内组织的、手持的、完全一次性动力医疗装置。所述装置由通过外部真空源的抽吸提供动力的内部机构提供动力。所述机构产生用于前后移动刀具以经过轴中的开口的往复运动。来自外部真空源的部分抽吸按照经由所述轴的路线运动并且将组织吸入到其被所述刀具进行切割的所述窗口中。所述组织然后经由所述轴被撤出并且进入到在所述装置的手柄上的组织收集室中。在所述轴中的所述抽吸还将冲洗剂吸入到所述轴腔中，在该腔中冲洗剂润滑组织和轴腔，从而便于撤出组织。

在某些变型中，本文所述的切除装置或机构可以由真空源提供动力，其中所述装置有效地使用提供到所述装置的真空抽吸，例如所提供的真空抽吸没有是未被使用的。在某些变型中，切除装置可以由连续的传送真空或抽吸来提供动力。在某些变型中，切除装置可以全部或基本由机械部件制造，从而降低了制造成本。

在某些变型中，刀具可以位于或靠近具有预成形或预定曲线的弹性轴的远端。所述轴可以适于插入到套管中，其中所述轴的远端可以从所述套管向着目标部位推进，并且其中所述轴允许其预定曲线定位靠近所述目标部位的轴的远端。

示意性切除装置

图1A示出了真空动力切除装置的一个变型。参照图1B-1E，切除装置10包括细长轴12。细长轴12可包括为细长轴提供刚性的刚性套管14。细长轴可包括位于或靠近细长轴的远端的窗口或切除窗口或开口16。撤出轴17可以位于细长轴12内。刀具18可以位于细长轴12内，使得其可以经过开口16往复运动。在该具体变型中，刀具18形成在撤出轴17的远端，但是也考虑了其它类型的刀具，例如刀具18可以从位于细长轴12中的电线或刀片延伸。

一个或多个腔可以位于细长轴12内（参见图1F）。细长轴12可以包括冲洗腔。冲洗线路（未示出）可以连接到细长轴12的近端13，从而经由细长轴12中的冲洗腔，从内部或外部储水器或冲洗剂源给细长轴中撤出腔的远端或给细长轴12的开口16提供冲洗剂。例如，冲洗剂可以被吸入到细长轴12的开口16，在该开口润滑组织和撤出腔，从而有助于被切除组织的撤出。可选地，细长轴12可以包括韧性部，例如在其远端，可以操纵或调整所述韧性部从而为细长轴12提供各种形状和配置，进而在身体的各个区域定位刀具。可选地，一条或多条线15可以设置在细长轴12中，其可以用于将轴的韧性部保持在期望位置。刚性套管14可以设置在细长轴12的其它部分之上，从而提供刚性。

细长轴12可以从腔室20延伸。腔室20可以为使用者提供手柄或把手。腔室20可以包括组织收集室22。撤出轴17可以延伸到腔室20中，使得撤出轴17的一个或多个腔直接或间接地注入组织收集室22中，例如经由另一个管或管道（未示出），将撤出轴12连接到第一真空室端口21。组织收集室22包括用于过滤其中所收集的组织的过滤器25。组织收集室22可以被集成到腔室20中，使得移除组织收集室22使切除装置10失灵。在某些变型中，细长轴12可以被连接或联接到腔室20，使得细长轴12相对于室腔20保持固定。例如，细长轴12可以被固定使得其不会被下文描述的机构30或马达驱动或往复运动。

真空动力机构30位于腔室20内。图2A-2I示出了真空动力机构30的各种视图。机构30包括往复活塞32和驱动活塞34。活塞能够以各种构造被设置，例如彼此平行。双稳态开关36可以连接到往复活塞32和驱动活塞34。具有开关弹簧37的双稳态开关36直接地或者通过连接到开关弹簧37或双稳态开关36的活塞夹持器35被连接到驱动活塞34和往复活塞32。由真空源产生的抽吸驱动的或使其往复运动的驱动活塞34对双稳态开关36的致动可以以近端方向或远端方向（即向着切除装置的远端方向或向着切除装置的近端方向）倒退或移动往复活塞32。当往复活塞32从其移动端点的一端移动到其移动端点的相对端时，驱动活塞室42的抽空侧打开从而允许空气流入驱动活塞室42，同时驱动活塞室42的相对侧对空气是关闭的并且抽空。因此，驱动活塞34被驱动从而沿着相对方向移动，直到双稳态开关36被致动以及往复活塞32倒退。往复活塞32和驱动活塞34位于歧管38中。歧管38包括驱动活塞室44和往复活塞室42。双稳态开关36可以确保往复活塞32或阀在往复活塞经过或完全经过往复室真空供给端口47时的可靠过渡，从而防止往复活塞32的不稳定振动和机构30或马达的可能停顿。

如图2B和2F-2I的各个截面图所示，驱动活塞34的至少一部分位于驱动活塞室44中，并且往复活塞32的至少一部分位于往复活塞室42中。经由第一和第二真空槽45和46，驱动活塞室44和往复活塞室42彼此是流体导通的。

提供了往复室真空供给端口47，其将真空源经由管或线路（未示出）连接到机构30，从而对机构30进行抽吸。图1H示出了连接到切除装置10的一个变型的真空源。管或线路可以被连接到第二真空室端口28（如图1B-1D中所示）和/或往复室真空供给端口47。往复室真空供给端口47提供了进入往复活塞室42的入口，使得真空源与往复活塞室42流体导通，并且抽空往复活塞室42和/或驱动活塞室44，从而向驱动活塞34和/或往复活塞32提供动力并驱动，如在下文将详细描述的。下面，参照图3A-3B详细描述真空动力机构。

一旦真空源被连接到切除装置10并且被启动，由真空源产生的抽吸可以致动机构30并且使驱动活塞34往复运动。再参照图1A-1E，切除装置10还包括位于腔室20上某位置处的触发器26，使得当使用者握持切除装置10时，触发器26可以方便地或符合人体工程学地由使用者的手指致动。当触发器26位于“开”的位置，触发器26与往复活塞32分开，由于双稳态开关36的致动，允许往复活塞32往复运动，该双稳态开关36反过来被驱动活塞34的运动被致动。当触发器26被致动到“关”的位置，触发器26可以与往复活塞32相互作用或啮合，这引起往复活塞32和驱动活塞34停顿或停止，使得刀具18停止在靠近开口16的位置由此使开口16保持打开。即使当机构30和刀具18没有被致动时，这允许装置10用于经由开口16抽吸或撤出，因为真空源可以保持启动并且被连接到切除装置10，经由撤出轴17的腔提供抽吸。在某些变型中，在切除过程中，可不经由撤出轴的腔提供抽吸。

真空源在外部真空端口29可以被连接到切除装置10。外部真空端口29与组织收集室22和第一真空室端口21以流体导通，对撤出轴腔提供抽吸。外部真空端口29与第二真空室端口28以流体导通，经由往复室真空供给端口47向往复活塞室42和驱动活塞室44提供抽吸，来驱动、往复运动和/或激励驱动活塞34，驱动活塞34驱动或往复运动双稳态开关36和刀具18，驱动活塞34直接地或间接地连接到真空动力机构30。

在使用中，切除装置10的细长轴12可以被插入到患者体内期望的位置或区域。真空源被连接到切除装置10，对机构30进行抽吸，引起驱动活塞34往复运动。驱动活塞34引起双稳态开关36的一侧向近端或远端移动，这增加延伸弹簧37上的拉力。在延伸弹簧37上增加的拉力引起双稳态开关36的相邻侧和往复活塞向近端或远端移动，从而减小延伸弹簧37的长度。当往复活塞上的密封或往复活塞32移动经过抽吸端口47时，在往复室42中的真空或抽吸倒退到驱动活塞34的相对侧，同时允许周围空气流入往复室42没有被抽空的一侧，由此引发驱动活塞34向着被抽空侧移动。（如图2B中的示例所示）。撤出轴17被连接到驱动活塞34。撤出轴17可以被直接连接到驱动活塞34，或撤出轴17可以被连接到与驱动活塞34连接的套管、管或其它轴。例如，活塞夹持器35可以将撤出轴17连接到驱动活塞34

如上所述，刀具18在撤出轴17的远端形成。一旦真空源被连接到切除装置10并且触发器26位于“开”的位置，使得触发器与往复活塞32分开，提供到机构30的抽吸引起驱动活塞34（和最终地如上所述往复活塞32）往复运动，这引起撤出轴17和刀具18往复运动，驱动刀具18前后运动，例如沿着直线运动或沿着细长轴的纵轴线轴向运动，经过在细长轴12中的开口16。图1G中显示了切除窗口的一个变型的特写。同时，抽吸可以从真空源经由撤出轴17的腔提供，从而将组织吸入到开口16中，然后在该位置组织被往复运动的刀具18切除。可选地，在撤出腔中的抽吸还可以将所切除的组织撤出，并且将其传送到组织收集室22。

尽管机构30的驱动活塞34的往复运动经由上述变型中的撤出轴17被转移到刀具18，也考虑了用于转移该往复运动的其它部件。例如，刀具可以从例如经由驱动活塞34或活塞（piston claim）35连接到机构30的电线或刀片或其它延伸件或构件延伸。在某些变型中，刀具18可以直接地或间接地连接到机构30或驱动活塞34或往复活塞32或双稳态开关36。

在某些变型中，在撤出轴17中或在将撤出轴17连接到第一真空室端口21的管或管道中可以提供环或延伸部，提供可以移动或改变形状的额外长度，使得当撤出轴17被机构30往复运动或驱动时，连接到第一真空室端口21的撤出轴17或管或管道的至少一部分不移动或往复运动或被移走。

在某些变型中，从对象中切除和移除组织的方法可以包括在对象的目标组织处、靠近目标组织或其附近或其中推进切除装置。切除装置可以包括细长轴和位于细长轴内或细长轴上的刀具。细长轴可以推进到对象中从而进入目标组织，并且将刀具定位在目标组织处、靠近目标组织或其附近或其中，来切除和/或移除组织。切除装置包括由真空源产生的抽吸来提供动力或驱动的机构或马达。由真空源产生的抽吸向机构提供动力引起该机构产生往复运动或旋转运动，该往复运动或旋转运动引起刀具往复运动或旋转从而切除组织。组织可选地使用由真空源产生的抽吸被撤出。被切除组织可选地由切除装置聚集或收集。在某些变型中，抽吸或真空可以被关闭或不向开口提供，并且组织可以通过其它方式被移除。在某些变型中，由真空源产生的抽吸可以将组织吸入细长轴上的开口中。刀具可以往复运动或旋转经过开口，来切除吸入到细长轴上的开口中的组织。在某些变型中，由真空源产生的抽吸可以将冲洗剂吸入到在细长轴中的撤出腔的远端或细长轴的开口，在该位置润滑组织和/或撤出腔，从而有助于撤出被切除组织。在某些变型中，切除装置可以包括位于机构处的腔室。细长轴可以被附接到所述腔室，使得当所述机构产生往复运动并使位于细长轴内的切除轴或撤出轴往复运动时，细长轴相对于所述腔室可以保持在固定位置。

在某些变型中，用于切除、割除、或切割患者组织的方法可以包括将切除装置附接到真空源（内部或外部）并且可选地附接到冲洗剂源。真空源提供的抽吸可以给切除装置的机构或马达提供动力或驱动，将组织吸入刀具或刀片的路径，将冲洗剂从冲洗剂源吸入到切除或切割或靠近刀具的部位，和/或从患者身体撤出被切除组织。

在某些变型中，用于在对象中执行息肉切除的方法可以包括将切除装置推进到目标息肉处、靠近目标息肉或其附近或其中。息肉可以位于患者身体的各个区域。例如，通过将切除装置推进到鼻腔中并且将刀具定位在息肉处、靠近息肉或其附近或其中，可以切除和/或移除鼻腔或鼻窦息肉。切除装置可以包括细长轴以及位于细长轴内或细长轴上的刀具。切除装置的细长轴可以被推进到鼻腔或鼻窦腔中，从而接近息肉并且将刀具定位在息肉附近。切除装置包括通过由真空源产生的抽吸提供动力的机构或马达。由真空源产生的抽吸向机构提供动力引起其产生往复运动或旋转运动，引起所述刀具往复运动或旋转从而切除组织。组织可选地使用由真空源产生的抽吸被撤出。被切除组织可选地由切除装置聚集或收集。在某些变型中，抽吸或真空可以被关闭或者不提供给开口，并且组织可以通过其它方式被移除。在某些变型中，由真空源产生的抽吸可以将组织吸入细长轴上的开口中。刀具可以经过开口往复运动，从而切除吸入细长轴上的开口中的息肉组织。在某些变型中，机构可以仅由真空源产生的抽吸提供动力，无需使用压缩或加压的空气或电源来提供动力。

在某些变型中，用于在对象中执行椎间盘切除的方法可以包括将切除装置推进到脊柱的椎间盘处、靠近椎间盘或其附近或其当中。例如，通过将切除装置推进到椎间盘中或靠近椎间盘并且将刀具定位在椎间盘处、靠近椎间盘或其附近或其当中，可以切除椎间盘的环或核。切除装置可以包括细长轴以及位于细长轴内或轴上的刀具。切除装置的细长轴可以推进到椎间盘中或其旁边，从而定位刀具。切除装置包括通过由真空源产生的抽吸提供动力的机构或马达。由真空源产生的抽吸向机构提供动力，引起其产生往复运动或旋转运动，引起所述刀具往复运动或旋转，从而切除组织。组织可选地使用由真空源产生的抽吸被撤出。被切除组织可选地由切除装置聚集或收集。在某些变型中，抽吸或真空可以被关闭或者不提供给开口，并且组织可以通过其它方式被移除。在某些变型中，由真空源产生的抽吸可以将组织吸入细长轴上的开口中。刀具可以经过开口往复运动，从而切除吸入到细长轴上的开口中的椎间盘组织。在某些变型中，机构可以仅由真空源产生的抽吸提供动力，无需使用压缩或加压的空气或电源来提供动力。

在某些变型中，使用者可通过在细长轴上对着将被割除的组织定位切除窗口并且致动开关或触发器来允许机构往复运动以切除组织。这允许切除刀片经过切除窗口前后运动。由于组织通过抽吸被吸入到切除窗口中，刀片刮去在切除刀片路径中的组织部分。然后组织经由连接到刀片的轴的腔被撤出并且存放在组织收集室中。

本文所述的切除装置可以被用于上述的各种步骤。切除装置可以被推进到或插入到或通过现有的孔、腔或通道，例如鼻腔、气道、呼吸通道、生殖路径、肠道路径或其它路径。切除装置以经皮、腔内或最小创伤方式可以被推进或插入患者，来在对象中或对象上执行步骤。可选地，切除装置可以经由手术切口或部位被使用。

本文所述的各种切除装置，例如手持式和/或便携式切除装置允许切除和/或移除例如鼻息肉的组织，通过提供低成本、一次性装置允许组织切除步骤以安全、快速和便宜的方式进行。切除装置不需要长时间准备，或不便性以及与资本设备相关的支出。相比在门诊手术中心使用的全身麻醉，使用切除装置的诊所内组织移除可以使用局部麻醉执行。例如，切除装置可以在医生诊所的环境中被用来进行鼻腔或鼻窦息肉移除。然而本文所述的切除装置可以被用于执行息肉切除术，还可以在被用于身体其它位置的组织割除步骤，例如包括耳鼻喉手术、妇产科手术、脊柱手术、普通外科手术和眼科手术。

切除装置使用例如外部真空源的真空源向连接到刀具的致动或往复运动的机构或马达提供动力，由此将往复运动转化到刀具从而引起刀具往复运动，这提供了许多优点和效能。切除装置不需要投资例如电动控制台的资本设备，因此给使用者提供了实质的费用节省。当资本设备不使用时，需要宝贵的存储空间，并且需要对使用它的装置进行检修和维护。切除装置还允许生厂商不断改进，而不会被安装的资金设备所限制。

本文描述的切除装置可以使用低成本的部件和装配技术制造，使得所述装置的成本远低于使用马达的切除装置的成本。细长轴可以由各种材料构成。例如，可以使用不易受由移动部件间的摩擦导致的热量积累影响的金属和塑料部件的组合。

使用真空源作为动力源从而提供组织撤出和机械运动来切除组织，消除或减少了多余或单独的连接、电线或管路的数量，该连接、电线或管路用来提供电源或其它气动源，例如加压的或压缩空气，和撤出。不需要转化电源或其它气动源的独立控制台来操作切除装置。

在某些变型中，单独的管将真空源连接到切除装置，来执行组织切除、撤出的功能并且向致动往复运动的刀具的机构提供动力。单独的管简化了装置操作所需的连接并且减少了连接到装置的管的数量，由此减少了“凌乱”和由从装置延伸的多条管和线连接造成的使用不便。

在某些变型中，在手柄内可以提供将真空连接到组织撤出管和真空动力机构的分开的连接。分开的连接可以有多种形式，例如到组织收集室的多连接，其中连接到真空源的单连接在过滤器室内形成真空。分开连接的另一种形式可以是，将两条流体路径连接为单一路径的“Y”或“T”型连接。由于在机构和撤出管以及切除窗口或开口之间共享真空源，真空在装置内执行多项功能：向引起刀具往复运动的机构提供动力，将组织吸入开口或切除窗口中使得其可以被切割，将被切割组织经由组织撤出轴撤出到过滤器或组织收集室。

当外部真空源被连接到装置从而提供抽吸来帮助组织切除和撤出，可以不需要例如电力、压缩空气、或来自操作者机械输入的其它动力源。

使用真空动力来致动刀具与需要操作者手动致动往复运动机构的系统相比减少了操作者疲劳。相对于手动致动，刀具被致动的速率可以被显著提高，由此减少完成组织割除或切割步骤所需的时间。并且，机构或发动机致动速率的控制可以从例如触发器或按钮的“主要”位置移动到例如在装置手柄上的“次要”位置。因此，“主要控制”可以被用来控制其它参数，例如刀具致动的速率、细长轴的曲率半径、或控制被包括在装置中或装置上的电烙器系统。旋钮、触发器、滚筒夹持器或其它控制接口可以被用来控制真空驱动机构或发动机致动或往复运动的速率。所述选择允许装置被设计成各种设置来适应各种外科手术特性或个人偏好。

本文所述的切除装置可以具有相对低的质量，在短或长的程序期间提供了易用性和舒适性。可以使用常用消毒技术容易地消毒切除装置，例如电子束辐射、伽马辐射或环氧乙烷气体。

在某些变型中，通过从不将真空源泄露到空气中，可以提供保持遍及机构、马达或引擎循环的高真空的气动逻辑序列。因此，当机构或马达往复运动时，有助于切除和撤出的真空抽吸或压力不减小。

在某些变型中，切除装置可以包括烙器，例如电烙器系统或经由单极或双极射电加热的或通过电阻加热的线路。烙器可以被放置在装置的远端端点或其附近，从而在组织被切除或切割的部位烧灼组织来控制出血。具有烙器消除了从操作部位移除装置，并用单独的电烙器来替换的需要，由此提高了速度和针对操作者的易用性，同时减少了患者失血。电烙器系统可以由沿整个细长轴的长度经由在细长轴内的内部腔的线路提供动力。所述线路可以被连接到动力控制台，或可选地，动力源可以位于切除装置的把手或腔室中。

在某些变型中，在细长轴的远端可以提供电阻加热电烙器系统。电烙器系统的动力源可以位于切除装置的手柄中并且通过沿整个轴的长度的线路可以被连接到轴的远端。动力源可以包括向装置的远端提供电能的一个或多个电池。当电能通过例如钨线的加热元件时可以被转换成热能。

如上所述，在某些变型中，切除装置包括可以手动调整的韧性细长轴或至少部分韧性细长轴。弹性或韧性轴提供使用单一装置来进入多个解剖位置，由此为操作者提高了成本效率以及便利性。细长轴或弹性轴中可以设置一条或多条退火线路，从而允许轴通过使用者向内操作地被手动成形。另选地，可用韧性管来构成细长轴，从而允许手动成形所述轴。另外，当细长轴的远端向着切除窗口弯曲时，提高了切除窗口位置的可见性。

在某些变型中，细长轴可以是弹性的，并且在轴上提供了半刚性或刚性的外套管或鞘从而改变轴上的曲率半径，其范围是从基本上直线的至弧度约180度弯曲的。套管允许操作者基于患者的骨骼将轴的弯曲度最优化。操作者还可以通过延伸或缩回套管来增加或减小细长轴的自然曲率半径，来增加或减小在细长轴或刀具和正被切除的目标组织之间的力。

在某些变型中，位于弹性弯曲的细长轴之上的半刚性或刚性外鞘或套管可以被用于改变弯曲轴的曲率半径。当直线或刚性鞘在轴的弯曲部分之上延伸时，曲率半径可以增加，然而当从轴的弯曲部分缩回时，曲率半径回到其预弯或预定的形状。

弹性弯曲细长轴的曲率半径通过使用或推进或缩回在延长轴上的套管可以在体内被改变。这允许操作者就地改变细长轴的曲率半径从而进入各个解剖位置，无需从操作部位移除装置或细长轴来改变曲率半径。

在某些变型中，细长轴的远端可以是圆形的，并且在推进到目标组织的过程中或进行切除时不太可能在敏感结构或其它组织穿孔。这降低了可能对患者造成计划外伤害的无意地接触组织的敏感性。

在前后运动中往复运动刀具可以通过剪断来刮去并切除组织，而不是如在某些旋转刀具或旋转机构或马达的情况下抓住并撕开组织。前后切除动作可以刮去组织，而组织较少运动，这减小了在组织上的拉力和随后对组织的创伤并由此降低了出血的可能性。然后被切割的组织可以经由撤出轴被撤出到组织收集室中。

包括切除轴或在远端具有沿着细长轴的纵轴线在前后运动中可以往复运动的刀具的撤出轴的细长轴，相对于真空驱动机构或马达以及机构或马达设置在其中的手柄或腔室可以成一条直线或成一个角度地被放置。以一个角度放置允许装置手柄被放置于远离用于在组织切除步骤中也可以使用的内窥镜和/或摄像机的控制表面、轻绳、和任何电力电缆。因为内窥镜和切除装置彼此互不干涉，从而提升了操作者的易用性。

与细长轴成一条直线或与细长轴的纵轴线成一个角度地被放置的手柄或手持件的切除装置可以为操作者提供改进的人体工程学的特征。例如，当操作者正使用第二装置，（例如如上所述的内窥镜）经由切除装置的细长轴进入的相同的孔或端口时，两个装置可能彼此干扰。但是，通过将手柄或手持件与所述轴的纵轴线成一个角度地放置，围绕所述轴的切除装置的顶部和侧部以及在手柄和所述轴之间的连接在很低的剖面。因此，降低了互相干扰的可能性。在某些变型中，细长轴可以是可致动的，使得细长轴可以在与手柄成一条直线的位置或与手柄成一个角度的位置间移动。

在其远端具有刀片的切除轴或撤出轴的前后往复运动可以沿着非线性路径被转变。因此，将真空驱动机构或发动机相对于装置的细长轴成一个角度放置是可能的。此外，切除轴或撤出轴的前后往复运动允许切除装置的细长轴在轴的远端部分（例如轴的韧性部分）弯曲，从而允许其成形以进入解剖的各个位置。

在某些变型中，可以在机构和撤出腔之间设置单独的导管，使得用于撤出组织的真空不会由于机构功能中断。

在细长轴的远端可以放置砧座部件。砧座的延伸部（例如“尾”）可以靠近切除窗口设置。该延伸部可以改进轴的弹性，其允许轴韧展至靠近轴的远端。砧座和/或延伸部可以随着其轴转移或往复运动时保持或引导撤出轴或切除轴。在没有延伸部时，可以提供沿着其整个长度或部分长度可以是刚性的更长的砧座部件。

在某些变型中，切除开口或窗口可以位于细长轴的侧面。该侧面放置允许操作者在开口或窗口和接触开口或窗口的组织保的位置持视觉接触或可视化。该视觉接触降低了不小心引起组织受伤的可能性。

切除窗口可以成形为防止刀具经由切除窗口退出细长轴的腔或砧座部件。与在直边切除窗口的裁切动作相比，切除窗口与刀具结合可以提供组织剪切动作。

在某些变型中，细长轴的远端部可以是塑料的，存在于其中的砧座部件可以是金属的，刀具可以是金属的，以及撤出管可以是塑料的。该设置可以降低在切除装置的移动和/或固定部件之间摩擦生成热量积累的可能性。该设置可以形成剪切动作，和/或允许细长轴的远端是弹性的和韧性的。此外，使用塑料部件降低了或消除了电能不小心经由轴传递由此伤害患者的可能性。

可选地，细长轴可以相对于装置手柄或腔室绕着轴的轴线旋转，允许操作者不用旋转装置手柄来旋所述转轴。

在某些变型中，例如非同轴腔的一个或多个腔51可以位于细长轴中（如图1F所示）。非同轴腔与单一腔轴和具有同轴腔的轴相比可以提供优点。例如，一个或多个腔可以用于以下目的：为冲洗剂提供流体导管；保持或包含一条或多条韧性线从而当由操作者成形时保持轴弯曲；包含撤出轴或切除轴以及撤出腔；和/或传递流体来治疗出血。

在某些变型中，撤出腔绕着其圆周沿着部分或整个撤出轴的长度可以是不连续的，从而改进弹性同时减少扭结撤出腔的可能性。

在撤出轴和细长轴的主要腔内部之间的小间隙或密封O型环可以降低经由细长轴的近端泄露抽吸导致减少当前在窗口中的抽吸的可能性。

可选地，在不连续撤出腔的外径和多腔撤出轴或者密封两个结构之间的气隙的管的内直径之间可以设置材料环，并由此减少了在沿远端方向从装置手柄至位于靠近切除窗口或开口的撤出轴或腔中的开口的空气流泄露。

可选地，各种流体可以被用于或传送到设置有刀具和窗口的细长轴的远端。流体可以经由细长轴中的腔，从细长轴的远端在足够低的温度下发出，使得流体可以被用作放血治疗。胶原泡沫可以从细长轴的远端发出，用作放血治疗。这些是将放血治疗或抗凝剂运用到组织正被切除的出血部位的便宜、快速和容易的方式。从细长轴的远端发出的用作放血治疗的抗凝物质可以直接并且方便地运用到组织上，例如无需交换或移除切除装置来替换一个旨在进行抗凝治疗的单独装置。

在某些变型中，可以提供到真空源的单独的流体导管路径，从而允许真空动力机构和刀具独立于组织撤出地操作。即使当真空动力机构没有运转或停顿或停止时，例如当触发器被致动来啮合并保持往复活塞从而防止其往复运动时，真空动力机构以及撤出的单独流体路径和操作能力可以允许切除装置的细长轴的远端开口操作为抽吸端口来撤出组织和血液。

可选地，在切除窗口和真空源之间的包括撤出轴和真空机构的单一流体导管路径，通过使用由真空产生的空气流可被用来减少装置的空气流要求，从而向真空机构和组织撤出提供动力。

下面是本文描述的各种切除装置可以利用或包括的其它特征或功能：

透明组织收集室可以被用来允许操作者在外科手术期间实时地可视化割除的组织。此外，操作者和患者通过检查组织收集室能够看见装置是否是先前使用过。

如果期望从身体的两个不同部位进行切片组织检查，可以提供双室组织收集系统从而将从不同位置割除的组织分开。

可以在机构中使用由塑料、金属或其它材料制造的双稳态开关以及弹簧，从而确保经过真空供给端口的往复活塞的可靠转变，进而防止往复活塞不稳定的振动及随后机构或马达停顿。可选地，可以提供使用金属薄片制造的双稳态开关，该金属薄片具有在其自然状态于一端连接但在另一端分开的两条腿。分开的金属薄片腿然后铆接或另外被连接形成弓形的有压力的和双稳态的金属薄片部件。可选地，分开的端可以被折叠和连接形成在两个位置稳定的三维曲线。该变型可以不需要单独的弹簧来达到双稳态。

可选地，真空动力机构的前后往复运动可以机械转变成旋转运动或旋转摆动，来由机构提供旋转或旋转摆动机械输出。

组织撤出轴可以按路线经由驱动活塞的中心来提供将机构的机械输出转移到在窗口的刀具的有效方法。

为防止马达中的真空泄露，薄塑料密封可以被整体塑造到一个部件并且通过将薄塑料密封挤压到模具中可塑变形来增加其弹性和适形性。这可以降低部件的成本和组装劳动，并且可以改进机构的整体可靠性。可选地，形成在模具的分型线的闪镀可以被用作密封，因为它非常薄且有弹性而且符合配对部件的几何学，同时保持部件之间的最小摩擦。O型环可选地被用作在模制部件间形成密封。

在某些变型中，机构可以包括临近和/或平行于驱动活塞设置或布置的往复活塞，使得减小了整个机构和/或装置的尺寸，活塞间的机械运动转移更容易并且更有效，并且经由装置的空气流更有效。该布置可以允许更小的、容易握持和使用的装置。往复和驱动活塞可以由双稳态开关连接。

弹簧承载的触发器可以直接地或间接地与往复活塞或阀门相互作用，从而调节机构“开”和“关”。这可靠且一致地控制机构运行。触发器可以旨在总是用靠近开口或切除窗口的切除轴停止马达，由此使切除窗口保持打开使得装置经由窗口被使用在“只抽吸”模式中。此外，例如除障器（declogger）的装置清洁工具可以穿过切除窗口并且经由和/或沿着组织撤出路径贴近地推进来清除或移除在组织撤出路径中的障碍。

将撤出轴连接到装置上的固定连接的弹性管的圈，例如真空端口，提供了允许撤出轴和机构前后运动的低成本方式，并且不会引起在腔室或手柄中的其它管或部件的震动、振动或外部运动，并且无需拉出连接到组织收集室的撤出路径。管的圈可以改变形状，来容纳撤出轴的前后运动。

切除装置可设计为使得冲洗剂不流动，除非在开口或切除窗口施加抽吸来吸冲洗剂，例如提供冲洗剂的自调节供给。这通过提供相对于空气没有加压的冲洗剂储水器是可能的，但是，当抽吸施加到储水器，冲洗剂从储水器向着真空源流动。其一个示例是连接到管的装满冲洗剂的注射器；当抽吸施加到管时，冲洗剂从注射器经由管向着真空源流动。这将确保冲洗剂不会不经意流出装置并且泄露到患者。该泄露可能是有问题的，例如当被患者吸入时（例如当装置被用在呼吸通道），例如当患者处在全身麻醉状态且不能交流时。冲洗剂储水器可以放置在装置的手柄内使得其可以由操作者根据需要装满，由此减少拴到切除装置的管和连接件的数量。

具有往复运动或前后切除运动的切除装置或显微电动吸切器可选地由例如CO₂容器的压缩气体集成供给或由电池提供动力，例如给致动刀具的DC发动机提供电力的电池。这将允许真空供给完全用来将组织吸入切除窗口并且撤出被切割的组织，由此提高或改进割除速率。不需要单独的动力控制台来向装置提供动力。

示意性真空动力机构或马达

本文描述的各种切除装置中使用的真空动力或驱动机构或马达可以被这样称呼，是因为其使用从内部或外部真空源的抽吸来产生运动。真空机构或马达不产生抽吸，并且不应与真空泵混淆。真空被用来向机构提供动力，从而给切除并撤出组织的医疗装置提供动力。真空动力机构引起装置中的刀具往复运动或旋转运动。在其中放置有活塞的腔室或气缸中，通过在活塞一侧周围的大气空气压力与在活塞的相对侧的真空（或部分真空）之间的差可以给机构提供动力。

本文所述的一个真空机构或马达可以指的是双动真空动力机构或双动机构，因为其使用抽吸沿两个方向移动活塞。真空或抽吸交替地被施加到活塞的任一侧从而引起活塞沿真空（或部分真空）的方向交替地前后移动。使用弹簧来将其返回到其初始位置的真空机构或马达可以指的是弹簧动作或弹簧返回机构。单一动作机构或马达可以沿单一方向使用真空来驱动活塞直到真空被放出并且活塞通过弹簧返回其初始位置。

使用真空沿两个方向来移动活塞与使用弹簧将活塞返回到其初始位置相比的一个优点在于，马达的效率几乎是加倍的。弹簧返回机构必须具有足够大的活塞尺寸和气缸体积，从而产生足够的动力以执行马达需要的工作输出以及压缩返回弹簧。双动机构较小的活塞尺寸允许机构被整合到手持装置中。在弹簧返回马达上的弹簧必须有足够的尺寸从而可靠地将活塞返回到其初始位置，且有充足的安全范围从而可靠地克服在机构上的摩擦力和外部力。

本文描述了真空驱动机构的示意性变型。图3A-5B示出了在远端和近端位置的各种机构。远端位置指的是活塞在机构中沿向着其中设置有机构的切除装置的远端方向被驱动。关于下面描述的附图，从观看者的角度，图的左侧是近端侧，图的右侧是远端侧。近端位置指的是活塞在机构中沿向着其中设置有机构的切除装置的近端方向被驱动。

图3A示出了类似于上述机构30的双动真空动力机构310或马达的一个变型的截面图。机构310包括双稳态开关。图3A示出了位于近端位置的机构10，而图3B示出了在远端位置的双动真空动力机构。

参照图3A-3B，真空动力机构310包括具有活塞轴302的驱动活塞301。包括活塞轴302的至少一部分的驱动活塞301位于驱动活塞室307内。驱动活塞301将驱动活塞室分成或分开成近端驱动活塞室307a和远端驱动活塞室307b。当真空或周围空气交替地施加到在驱动活塞室307a和/或307b中的驱动活塞1的相对侧时，驱动活塞301可以在驱动活塞室307内向近端和向远端往复运动。活塞轴302可以与驱动活塞301一起往复运动，并且往复运动的活塞轴302可以执行往复运动输出。

双稳态开关303被连接或联接到往复活塞314以及开关弹簧305。开关弹簧305可以引起双稳态开关303从远端位置到近端位置快速转变并且反之亦然。双稳态开关当其在近端位置（图3A）或远端位置（图3B）时是稳定的，但是当其在两位置之间时不是稳定的，并且因此开关抵制处于在两位置之间的状态。结果是，当处在两状态间转换时，机构不“振动”或机构将“振动”降到最低。例如，往复阀313可能不振动或从近端位置到远端位置没有不会全部转换或反之亦然，因为双稳态开关引起往复活塞314和往复阀313沿近端方向或远端方向超过和经过往复室真空供给端口308来转化或转变。

当驱动活塞1并且因此活塞轴302沿近端或远端方向移动时，双稳态开关303可以被驱动活塞轴302致动。双稳态开关303的致动导致往复活塞314沿近端方向或远端方向运动。驱动活塞沿近端方向的运动导致往复活塞沿近端方向经由双稳态开关而运动，而驱动活塞沿远端方向的运动导致往复活塞沿远端方向经由双稳态开关而运动。

往复活塞314位于往复活塞室内。往复活塞314包括往复阀313或从其径向延伸的凸缘，往复阀313或凸缘将往复活塞室分开成或分成近端往复活塞室315和远端往复活塞室316。近端往复活塞室315可以与近端驱动活塞室307a经由近端真空槽304以流体导通。远端往复活塞室316可以与远端驱动活塞室307b经由远端真空槽306以流体导通。

往复活塞314还包括近端周围空气密封309，近端十字310，远端周围空气密封311，远端十字312，以及连接以上部件的中心轴。

往复活塞室真空供给端口308可以被连接到外部或内部真空源或供给，来抽空近端往复活塞室315和/或远端往复活塞室316。真空端口308经由近端真空槽304和近端往复活塞室315通过近端驱动活塞室307a的真空可以允许抽空。真空端口308经由远端真空槽306和远端往复活塞室316通过远端驱动活塞室307b的真空可以允许抽空。

例如，当经由真空端口308、近端往复活塞室315以及近端真空槽304与外部真空源以流体导通时，近端驱动活塞室307a通过真空可以被抽空。当经由真空端口308、远端往复活塞室316以及远端真空槽306与外部真空源以流体导通时，远端驱动活塞室307b通过真空可以被抽空。在近端驱动活塞室307a存在真空导致在活塞301的近端侧和远端侧有压力差，当周围的空气在远端驱动活塞室307b中时，导致作用力以移动活塞301向近端移动。另选地，当远端驱动活塞室307b被抽空时，周围空气322在近端驱动活塞室307a以施加作用力向远端移动活塞301。

往复活塞314可以被转变或定位在往复活塞室中使得往复活塞阀313可以将往复块321密封到真空端口308的远端侧从而允许近端往复活塞室315和/或近端驱动活塞室307a通过与外部真空供给导通而被抽空。另选地，往复活塞314可以被转变或定位在往复活塞室中，使得往复活塞阀313可以将往复块321密封到真空端口308的近端侧，从而允许远端往复活塞室316和/或远端驱动活塞室307b通过与外部真空供给导通而被抽空。

近端往复活塞室315经由近端真空槽304可以允许在真空端口308和近端驱动活塞室307a之间以流体导通。当近端往复密封309在近端位置时，即在打开或未密封位置时，近端往复活塞室3315还可以允许在近端驱动活塞室307a和周围空气间以流体导通。

远端往复活塞室316经由远端真空槽306可以允许在真空端口308和远端驱动活塞室307b之间以流体导通。当远端往复密封311在远端位置时，即在打开或未密封位置时，远端往复活塞室316可以允许在远端驱动活塞室307b和周围空气间以流体导通。

当近端往复活塞室315被抽空时，往复活塞314的近端周围空气密封309可以将往复块321密封来阻止周围空气泄露到近端往复活塞室315中。而且，近端十字310可以保持往复活塞314相对于近端往复活塞室315的同轴位置，例如当往复活塞314移动到近端位置并且将周围空气放出到近端往复活塞室315时。

当远端往复活塞室316被抽空时，往复活塞314的远端周围空气密封311可以将往复块321密封来阻止周围空气泄露到远端往复活塞室316中。而且，远端十字312可以保持往复活塞314相对于远端往复活塞室316的同轴位置，例如当往复活塞314移动到远端位置并且将周围空气放出到远端往复活塞室316时。

真空动力机构310还可以包括远端驱动活塞室端盖317，该端盖除了提供与驱动活塞轴302的密封和支承面，可以阻止在周围空气和远端驱动活塞室307b之间的流体导通或将其降到最小。真空动力机构310可以还包括远端驱动活塞室端盖密封318，该端盖密封当例如远端驱动活塞室307b被抽空时，可以阻止在远端驱动活塞室端盖317和驱动活塞轴302之间的周围空气泄露或将其降到最小。

真空动力机构310还可以包括近端驱动活塞室端盖319，该端盖除了提供与驱动活塞轴302的密封和支承面，可以阻止在周围空气和近端驱动活塞室37a之间的流体导通或将其降到最小。真空动力机构或发动机310可以还包括近端驱动活塞室端盖密封320，该端盖密封当例如近端驱动活塞室307a被抽空时，可以阻止在近端驱动活塞室端盖319和驱动活塞轴302之间的周围空气泄露或将其降到最小。

驱动活塞轴302可以密封端板或端盖317、319或往复块321，来阻止真空到周围空气322的损失或将其降到最小。而且，本领域技术人员已知的各种密封可以被用来将活塞轴密封到端板或端盖317、319或往复块321。

往复块321或其它框架、结构或罩可以为真空动力机构310提供外部结构。周围空气322指的是位于真空机构外的大气压下的空气。如上所述，在机构的使用过程中，还可以允许周围空气322流入真空动力机构的各个室内。

在使用或运转中，真空动力机构310由使用外部或内部真空源来提供引起驱动活塞301沿近端方向和远端方向往复运动的力的气动机构、方法或逻辑来操作。随着机构倒退或改变方向，双稳态开关可以被用来转换机构。

例如，真空端口308可以对远端驱动活塞室307b打开，从而抽空远端驱动活塞室307b，并且周围空气对远端驱动活塞室307b是关闭的，同时周围空气对近端驱动活塞室307a是打开的，并且真空端口对近端驱动活塞室307b是关闭的。由于在驱动活塞301的远端侧上远端驱动活塞室307b内的真空和在驱动活塞301的近端侧上近端气缸室中的周围空气压力，驱动活塞向着远端位置推进。

由于产生在驱动活塞301相对侧上的压力差，驱动活塞杆或轴302经由其凸轮（dwell）移动直到其接触双稳态开关303，引起双稳态开关303迅速从近端位置改变状态到远端位置，沿远端方向移动。双稳态开关附接到往复活塞314并且迅速引起往复活塞314在往复室中从近端位置移动到远端位置。因此，在往复活塞314上的真空密封313从真空端口308的近端侧移动到真空端口308的远端侧，对近端驱动活塞室307a打开真空端口308从而抽空近端驱动活塞室307a，并且对远端驱动活塞室307b关闭真空端口308。并且，在往复活塞314上的远端密封311打开周围空气322从而放出远端驱动活塞室307b到周围压力，并且在往复活塞314上的近端密封309关闭放出到近端驱动活塞室307a的周围空气。

由于在驱动活塞的近端侧上近端驱动活塞室307a内的真空和在驱动活塞301的远端侧上的远端驱动活塞室中的周围空气压力，驱动活塞301然后调转方向并且沿近端方向移动。

由于产生在驱动活塞301相对侧的压力差，驱动活塞杆或轴302经由其凸轮（dwell）移动直到其接触双稳态开关，引起双稳态开关迅速从远端位置改变状态到近端位置。双稳态开关附接到往复活塞314并且迅速引起往复活塞314在往复室中从其远端位置移动到近端位置。因此，在往复活塞314上的真空密封313从真空端口308的远端侧移动到真空端口308的近端侧，对远端驱动活塞室307b打开真空端口308从而抽空远端驱动活塞室307b，并且对近端驱动活塞室307a关闭真空端口308。并且，在往复活塞314上的近端密封309打开周围空气322从而放出近端驱动活塞室307a到周围压力，并且在往复活塞314上的远端密封311关闭放出到远端驱动活塞室307b的周围空气。

因此，机构完成了一个循环并且通过交替在活塞相对侧的抽吸或空气压力可以任意继续如上所述的往复运动，只要机构有充足的真空可用。实际上，上述步骤可以根据需要重复使得真空动力机构产生往复运动，直到真空源被断开、关闭或真空不足以克服移动驱动活塞301所需的力或如果机构310停顿或停止。

机构的往复运动可以被用来致动切除装置或用来操作或致动其它装置，例如其它医疗设备。在某些变型中，切除装置可以通过例如手动地或自动地操纵装置的弹性或韧性轴被定位。通过改变轴的形状，轴可以绕着人体内的敏感组织或结构被操纵或定位。例如，延伸或缩回在轴上的外鞘或外套管，或相对于外鞘推进或缩回轴，由此允许绕着结构或在限定空间内可以执行对轴的改进操纵，例如允许轴的预定曲线将轴的远端定位靠近目标部位。该机构、技术和装置包括在美国专利申请第11/848,565号、第11/848,564号和第11/848,562号中描述的那些，所述申请的每个通过引证全文的方式并入本文。

图4A示出了在近端位置的双动真空动力机构或马达的另一个变型的截面图，而图4B示出了在远端位置的双动真空动力机构或马达。

参照图4A-4B，真空动力机构430包括具有活塞轴432的活塞431。包括活塞轴432的至少一部分的活塞431位于气缸室437内。活塞431将气缸室437分成或分开成近端气缸室437a和远端气缸室437b。当真空和周围空气交替地施加到在气缸室437a和/或437b中活塞431的相对侧时，活塞431在气缸室437内可以向近端和远端往复运动。活塞431和活塞轴432可以往复运动，并且往复运动的活塞轴432可以执行往复运动输出。

近端往复销433被连接到往复活塞444。当活塞431沿近端方向移动并且接触近端往复销433时，往复销433可以被活塞431致动。通过活塞致动近端往复销433引起往复活塞444沿近端方向运动。

远端往复销435也被连接到往复活塞444。当活塞431沿远端方向移动并且接触远端往复销435时，远端往复销435可以被活塞431致动。通过活塞致动远端往复销435引起往复活塞444沿远端方向运动。实际上，活塞沿近端方向的运动通过与近端往复销433接触引起往复活塞沿近端方向的运动，同时活塞沿远端方向的运动通过与远端往复销435接触引起往复活塞沿远端方向的运动。

往复活塞444位于往复室内。往复活塞444包括往复阀443或从其径向延伸的凸缘，往复阀443或凸缘将往复室分开成或分成近端往复室445和远端往复室446。

近端往复室445与近端气缸室437a经由近端往复销槽434可以以流体导通。近端往复销槽434还提供了在其中近端往复销433可以在近端位置和远端位置之间转换的开口。远端往复室446与远端气缸室437b经由远端往复销槽436可以以流体导通。远端往复销槽436还提供了在其中远端往复销435可以在近端位置和远端位置之间转换的开口。

往复活塞444还包括近端周围空气密封439，近端十字440，远端周围空气密封441，远端十字442以及连接到以上部件的中心轴。

真空端口438可以被连接到外部或内部真空源或供给，来抽空近端往复室445和远端往复室446。真空端口438经由近端往复销槽434和近端往复室445通过近端气缸室437a的真空可以允许抽空。真空端口经由远端往复销槽436和远端往复室446通过远端气缸室437b的真空可以允许抽空。

例如，当经由真空端口438、近端往复室445以及近端往复销槽434与外部真空源以流体导通时，近端气缸室437a通过真空可以被抽空。当经由真空端口438、远端往复室446以及远端往复销槽436与外部真空源导通时，远端气缸室437b通过真空可以被抽空。在近端气缸室437a中存在真空，导致在活塞431的近端侧和远端侧有压力差，当周围的空气在远端气缸室437b中时，导致作用力向近端移动活塞431。另选地，当远端气缸室437b被抽空时，在近端气缸室437a的周围空气422施加作用力向远端移动活塞431。

往复活塞44可以被转变或定位在往复室中，使得往复阀443可以将往复块451密封到真空端口438的远端侧，从而允许近端往复室445和近端气缸室437a通过与外部真空供给流通而被抽空。另选地，往复活塞444可以被转变或定位在往复室中，使得往复阀443可以将往复块451密封到真空端口438的近端侧，从而允许远端往复室446和远端气缸室437b通过与外部真空供给流通而被抽空。

近端往复室445经由近端往复销槽434可以允许在真空端口438和近端气缸室437a之间以流体导通。当近端往复密封439在近端位置时，即打开或未密封位置时，近端往复室445还可以允许在近端气缸室437a和周围空气间流体导通。

远端往复室446经由远端往复销槽436可以允许在真空端口438和远端气缸室437b之间以流体导通。当远端往复密封41在远端位置时，即打开或未密封位置时，远端往复室446可以允许在远端气缸室437b和周围空气间以流体导通。

当近端往复室445被抽空时，往复活塞44的近端周围空气密封439可以将往复块421密封，来阻止周围空气泄露到近端往复室445中。而且，近端十字440可以保持往复活塞444相对于近端往复室445的同轴位置，例如当往复活塞444移动到近端位置并且将周围空气放出到近端往复室445时。

当远端往复室446被抽空时，往复活塞444的远端周围空气密封441可以将往复块51密封，来阻止周围空气泄露到远端往复室446。而且，远端十字442可以保持往复活塞444相对于远端往复室446的同轴位置，例如当往复活塞444移动到远端位置并且将周围空气放出到远端往复室446时。

真空动力机构430还可以包括远端气缸端盖447，该端盖除了提供与活塞轴432的密封和支承面，可以阻止在周围空气和远端气缸室437b之间的流体导通或将其降到最小。真空动力机构430可以还包括远端气缸端盖密封448，当例如远端气缸室437b被抽空时，该端盖密封可以阻止在远端气缸端盖447和活塞轴432之间的周围空气泄露或将其降到最小。

真空动力机构430可以还包括近端气缸端盖449，该端盖除了提供与活塞轴432的密封和支承面，可以阻止在周围空气和近端气缸室437a之间的流体导通或将其降到最小。真空动力机构430可以还包括近端气缸端盖密封450，当例如近端气缸室437a被抽空时，该端盖密封可以阻止在近端气缸端盖449和活塞轴432之间的周围空气泄露或将其降到最小。

活塞轴432可以密封端板或端盖447、449或往复块451，来阻止真空到周围空气422的损失或将其降到最小。而且，本领域技术人员已知的各种密封可以被用来将活塞轴密封到端板或端盖447、449或往复块451。

往复块451或其它框架、结构或箱可以为真空动力机构430提供外部结构。周围空气422指的是位于真空动力机构外的大气压下的空气。如上所述，在机构的使用过程中，还可以允许周围空气422流入真空动力机构的各个室内。

在使用或运转中，真空动力机构430由不需要惯性质量经由转变（例如飞轮）来移动机构并且使用外部或内部真空源来提供引起活塞31沿近端方向和远端方向往复运动的力的气动机构、方法或逻辑来操作。

例如，真空端口438可以对远端气缸室437b打开，从而抽空远端气缸室437b，并且周围空气对远端气缸室37b是关闭的，同时周围空气对近端气缸室437a是打开的，并且真空端口对近端气缸室437b是关闭的。由于在活塞431的远端侧上的远端气缸室437b内的真空和在活塞431的近端侧上的近端气缸室中的周围空气压力，活塞向着远端位置推进。

由于产生在活塞431相对侧的压力差，活塞431移动穿过室并且接触远端往复销435，引起往复活塞444在往复室中从近端位置移动到远端位置。因此，在往复活塞444上的真空密封443从真空端口438的近端侧移动到真空端口38的远端侧，对近端气缸室437a打开真空端口438从而抽空近端气缸室437a，并且对远端气缸室437b关闭真空端口438。并且，在往复活塞444上的远端密封441打开周围空气422，从而放出远端气缸室437b到周围压力，并且在往复活塞444上的近端密封439关闭放出到近端气缸室437a的周围空气。

在往复阀443从真空端口438对远端气缸室437b关闭真空之后，在远端气缸室437b需要有足够的抽空体积，从而引起活塞431继续向远端转变。由于移动活塞接触远端往复销，这可以确保往复活塞444继续沿远端方向转变，并由此移动往复活塞444，使得往复阀443整个地经过真空端口438，以避免或最小化往复室中近端位置和远端位置之间的阀振动或不期望的阀443波动的方式对远端气缸室437b关闭真空。

由于在活塞的近端侧上的近端气缸室437a内的真空和在活塞431的远端侧上的远端气缸室437b中的周围空气压力，活塞431然后调转方向并且沿近端方向移动。

由于产生在活塞431相对侧的压力差，活塞431经由其凸轮（dwell）或气缸室移动并且接触近端往复销433，引起往复活塞444在往复室中从其远端位置移动到近端位置。因此，在往复活塞444上的真空密封443从真空端口438的远端侧移动到真空端口38的近端侧，对远端气缸室37b打开真空端口438从而抽空远端气缸室437b，并且对近端气缸室437b关闭真空端口38。并且，在往复活塞444上的近端密封439打开周围空气422，从而放出近端气缸室437a到周围压力，并且在往复活塞444上的远端密封441关闭放出到远端气缸室437b的周围空气。

此外，在往复阀443从真空端口438对近端气缸室437a关闭真空之后，在近端气缸室437a需要有足够的抽空体积，从而引起活塞431继续向近端转变。由于移动活塞接触近端往复销，这可以确保往复活塞444继续沿近端方向转变，并由此移动往复活塞444，使得往复阀443整个地经过真空端口438，以避免或最小化往复室中近端位置和远端位置之间的阀振动或不期望的阀443波动的方式对近端气缸室437b关闭真空。

因此，机构完成了一个循环，且通过交替活塞相对侧的空气压力可以任意继续如上所述的往复运动，只要机构有充足的真空可用。实际上，上述步骤可以根据需要重复使得真空动力机构产生往复运动，直到真空源被断开、关闭或真空不足以克服移动活塞431所需的力。

在真空动力机构的某些变型中，在外部真空源被从气缸关闭之后，在气缸的远端或近端上的“死空间”可以产生足够引起活塞继续向远端或近端运动的真空。在气缸的近端或远端中的所述“死空间”体积用作促使活塞继续向远端或近端移动的”储能器”，由此消除需要质量来形成惯性从而通过从一个状态转变到另一个状态来移动阀。

在另一个变型中，一种降低由试图在状态间前后移动的阀或往复活塞引起的气动阀不稳定性或振动的方法包括将往复阀的一侧暴露到真空源以及将往复阀的另一侧暴露到周围空气。这可以引起往复阀沿着真空的方向移动并且更充分地打开将周围空气连接到气缸的端口。

机构的往复运动可以被用来致动切除装置或用来操作或致动其它装置，例如其它医疗设备。在某些变型中，切除装置可以通过操纵装置的弹性或韧性轴被定位，例如手动地或自动地。通过改变轴的形状，轴可以绕着人体内的敏感组织或结构被操纵或定位。例如，延伸或缩回在轴上的外鞘或套管或相对于外鞘推进或缩回轴，由此允许轴绕着结构或在限定的空间可以执行改进的操控，例如允许将轴的预定曲线轴的远端定位靠近目标部位。该机构、技术和装置包括在美国专利申请第11/848,565号、第11/848,564号和第11/848,562号中描述的那些，所述申请的每个通过引证全文的方式并入本文。

图4A-4B进一步描述所示的机构的一个变型的操作，往复活塞444可以在近端位置或远端位置出发。在某些变型中，小弹簧（未示出）可以被用于将活塞和/或往复部件定位在具体的出发位置。

图4A示出了在近端位置出发的往复活塞444。当外部真空经由真空端口438被施加到机构时，往复阀443在真空端口448的近端侧，导致抽空远端气缸室437b、远端往复销槽436和远端往复室446中的空气。因此，在活塞431近端侧和远端侧的压力差引起活塞向远端移动。

除了机构执行工作所需的力，真空可以施加比作用在活塞上的摩擦力更大的力。

随着活塞431向远端移动，其接触远端活塞销435并且向远端移动往复活塞444。因此，往复阀443对机构的远端侧关闭真空端口438。

在往复阀443对机构的远端侧或远端气缸室437b关闭真空以后，在腔室的远端侧或在远端气缸室437b内需要有足够的抽空体积，从而引起活塞（431）继续向远端转变。

随着往复活塞444向远端移动，远端周围空气密封441打开从而允许周围空气从机构外流入机构的远端侧内，并且填满包括远端气缸室437b、远端往复销槽436和远端往复室446的抽空体积。此外，近端周围空气密封439关闭，并且往复阀443对机构的近端侧和/或近端气缸室437a打开真空端口438。

往复阀443向真空端口438的远端侧移动，导致在近端气缸室437a、近端往复销槽434和近端往复室445中的空气被抽空。因此，在活塞431的近端侧和远端侧的压力差引起活塞向近端移动。

随着活塞431向近端移动，其接触近端活塞销433并且向近端移动往复活塞444。因此，往复阀443对机构的近端侧或近端气缸室437a关闭真空端口438。

在往复阀443对机构的近端侧或近端气缸室437a关闭真空以后，在室的近端侧或在近端气缸室437a需要有足够的抽空体积，从而引起活塞431继续向近端转变。

随着往复活塞444向近端移动，近端周围空气密封439打开，从而允许周围空气从机构外流入机构的近端侧内并且填满包括近端气缸室437a、近端往复销槽434和近端往复室445的抽空体积。此外，远端周围空气密封441关闭并且往复阀443对机构的远端侧和/或远端气缸室437b打开真空端口8。

往复阀443在真空端口438的近端侧导致机构返回上述的出发位置。因此，机构完成了一个循环并且可以任意继续如上所述的往复运动，只要机构有充足的真空可用。

图5A-5B示出了包括弹簧返回机构的真空动力机构560或马达的另一个变型。图5A示出了活塞561位于出发位置或近端位置的机构，并且图5B示出了具有位于远端位置的活塞561的机构。

参照图5A-5B，真空动力机构560包括具有活塞轴62的活塞561。包括活塞轴562的至少一部分的活塞561位于气缸室581内。活塞561将气缸室581分成或分开成近端气缸室581a和远端气缸室581b。当活塞561的远端侧被抽空时或当远端气缸室581b被抽空时，活塞561可以在气缸室581内向远端往复运动。周围空气可以是或可以总是在活塞561的近端侧或在近端气缸室581a中。气缸室581a可以对周围空气打开或对周围空气总是打开。活塞轴565可以与活塞561一起往复运动，并且往复运动的活塞轴565可以执行往复运动输出。活塞轴可以被用作将活塞的运动作为机械输出来传出。

往复活塞562可以被连接到活塞561并且往复活塞562可以与活塞561一起往复运动。往复活塞562可以位于往复室中。往复活塞包括可以被集成到往复活塞562和/或从其径向延伸的近端密封凸缘563。当远端气缸室581b被抽空时，密封凸缘563在周围空气导管574和远端气缸室581b之间提供密封。近端密封凸缘563还接触近端挡销580来停止往复活塞562的近端运动。

往复活塞还包括可以被集成到往复活塞和/或可以从其径向延伸的往复阀564。往复阀564可以将往复室分成或分开成在阀564的近端侧上的近端往复室588和在阀564的远端侧上的真空往复室583。往复阀564提供密封，例如可以将往复块578密封到远端导管572的远端或近端侧。往复阀564可以将远端导管572的近端侧密封，从而打开远端导管572，并且将远端气缸室581b密封到真空端口575，从而允许远端气缸室581b通过与外部真空供给导通而被抽空。

往复阀564还可以将远端导管572的远端侧密封，从而打开远端导管572，以及将远端气缸室581b密封到周围空气导管574，从而允许远端气缸室581b对周围空气打开。

活塞轴565在活塞轴565的近端可以被集成到活塞61并且集成到远端活塞轴570，（即，位于活塞轴565的远端的活塞轴565的外部）。往复返回表面566被集成到活塞轴565并且被用作接触往复活塞562的远端，从而当活塞561和活塞轴565沿近端方向转变时将其向近端驱动。

活塞轴565还可以包括可以从其径向延伸的远端密封凸缘567。远端密封凸缘567可以将周围空气密封在返回弹簧室584中，将返回弹簧室584从往复真空室583封闭。远端密封凸缘还可以提供让返回弹簧568作用的表面，从而在返回行程中向近端或沿近端方向驱动或转变活塞轴565。

返回弹簧568位于返回弹簧室584中，并且在机构的远端行程中，即当活塞和活塞轴沿近端方向移动时，通过压缩而存储机械能。当返回弹簧568在机构的返回行程中向近端驱动活塞轴565时，释放机械能。

机构560可以包括用作返回弹簧568的远端挡块的远端盘569。

机构560还可以包括各种导管。近端导管571，其可以提供用于在远端气缸室581b和平行导管573之间的流体导通的连接或导管。远端导管572，如上指出的，其可以提供用于在近端往复室588和平行导管573之间的流体导通的连接或导管。平行导管573，其可以提供用于在近端导管571和远端导管572之间的流体导通的连接或导管。周围空气导管574，取决于往复阀564相对于远端导管572的位置，其可以提供允许周围空气放出近端往复室588和远端气缸室581b的导管。

取决于往复阀564相对于远端导管572的位置，真空端口575将机构连接到外部真空源并且抽空往复真空室583，并且可以抽空远端气缸室581b。

机构560还包括返回弹簧出口576，其随着腔室由于返回弹簧568压缩和拉伸而改变体积，放出返回弹簧室584到周围空气，从而在返回弹簧室584中保持周围空气压力。返回弹簧室84包含返回弹簧68。返回弹簧室84经由返回弹簧出口76可以是或可以总是周围空气压力。

还可以提供远端平行导管77。远端平行导管77可以是来自机器制造的机构块78的人工制品，并且远端平行导管77在使用前可以在远端被插入。

机构块578或其它框架、结构或箱可以为真空动力机构560提供外部结构。周围空气522指的是位于真空动力机构外的大气压下的空气。如上所述，在机构的使用过程中，还可以允许周围空气522流入真空动力机构的各个室内。

远端挡块销579通过防止往复活塞562的远端转变超出远端挡块销579的位置为往复活塞562提供远端挡块。

当接触近端密封凸缘563时，近端挡块销和定位球塞580可以为往复活塞562提供近端挡块。定位球塞在往复活塞上提供法向力来增加横向转变往复活塞所需的力，由此减少或消除在往复室中的近端位置和远端位置之间相对于远端导管572的阀“振动”或不希望的阀564震动的可能性。

远端气缸室581b在真空和周围压力间交替，从而当远端气缸室581b在真空时向远端驱动活塞561，并且当远端气缸室581b在周围压力下时，允许返回弹簧568向近端驱动活塞轴562和/或活塞61。

近端往复室588可以在周围压力下或可以总是在周围压力下。当外部真空源被连接到真空端口575时，往复真空室583可以被抽空或可以总是被抽空。

在使用或运转中，真空动力机构560由包括从远端气缸室81b关闭真空源或机构允许活塞返回其原位置而无需将真空源放出到周围压力的真空机构阀序列的气动机构、方法或逻辑来操作。因此，真空压力在装置的切除和撤出系统部分中保持一致。用于活塞系统的气动机构、方法或逻辑不需要惯性质量经由转变（例如飞轮）来移动机构并且使用外部或内部真空源来提供引起沿一个方向往复运动的力并且返回弹簧提供引起沿相反方向往复运动的力可以包括以下步骤。

例如，真空可以对远端气缸室581b开放，而周围空气对该室关闭。由于在远端气缸室521b内的真空和在活塞561的近端侧上的近端气缸室581a内的周围压力，活塞561沿远端方向向着远端位置推进。活塞561的远端推进压紧压缩弹簧568，其中为了压紧压缩弹簧568真空力应该是或者可以是足够大从而克服摩擦力。

当活塞561移动，活塞561接触往复活塞562并且推进往复活塞562，使得往复阀564对远端气缸室581b切断真空，并且随着活塞561沿远端方向推进，压缩弹簧568继续压紧。由于在远端气缸室581b中气缸的远端侧的抽空体积，活塞561可以继续向远端推进（例如即使对远端气缸室581b切断真空以后）。该体积应该或可以是足够克服摩擦力的，并且继续压紧压缩弹簧568并且通过对周围空气导管574打开远端导管572和远端气缸室581b推进往复活塞562，从而允许周围空气流入远端气缸室581b中。

由于压缩弹簧568的力以及周围空气流入远端气缸室581b，而在远端气缸室581b中产生的真空损失，活塞561可以沿近端方向缩回到近端位置。活塞轴562接触往复活塞并且沿近端方向移动往复活塞，由此对远端气缸室581b切断周围空气导管574和周围空气流。活塞轴562继续向近端移动往复活塞562，最终对真空端口575打开远端导管572和远端气缸室581b，使得对远端气缸室581b打开真空连接。

通过在活塞的相对侧形成压力差，机构可以任意如上所述地继续往复运动，只要机构有充足的真空可用。上述步骤可以根据需要重复，使得真空动力马达产生往复运动，直到或除非真空源被断开、关闭或真空不足以克服压紧压缩弹簧所需的力和内部摩擦力或如果机构停顿或停止。

在某些变型中，由试图在状态间或相对于远端导管572在近端和远端位置间前后移动的往复活塞或往复阀引起的气动阀不稳定性或振动可以通过将往复阀564的一侧暴露到真空源以及将往复阀564的另一侧暴露到周围空气被减少或消除。这可以引起往复活塞或往复阀沿着真空的方向移动，并且对周围空气导管574更充分地打开远端导管572，由此将周围空气连接到远端气缸室581b。

在某些变型中，可以对往复活塞562施加小的法向力，从而将其保持在恰当的位置，进而克服由活塞轴565的摩擦力或阀的不稳定造成的阀振动所引起的意外运动。所述小的法向力可以以定位球塞的形式被施加。

在真空动力机构的某些变型中，在外部真空源从远端气缸室被关闭以后，足够的体积在气缸的远端或从远端气缸室被抽空，从而引起活塞继续向远端移动。在外部真空源从远端气缸室的体积被切断以后，在远端气缸室抽空的体积用作促进活塞继续向远端移动，由此消除了需要惯性质量通过从一个状态转变到另一个状态来移动阀。

机构的往复运动可以被用来致动切除装置或用来操作或致动其它装置，例如其它医疗设备。在某些变型中，切除装置可以通过例如手动地或自动地操纵装置的弹性或韧性轴被定位。通过改变轴的形状，轴可以绕着人体内的敏感组织或结构被操纵或定位。例如，在轴上延伸或缩回外鞘或外套管，或相对于外鞘推进或缩回轴，由此允许绕着结构或在限定空间内，可以执行对轴的改进操纵，例如允许轴的预定的曲线将轴的远端定位靠近目标部位。该机构、技术和装置包括在美国专利申请第11/848,565号、第11/848,564号和第11/848,562号中描述的那些，所述申请的每一个通过引证全文的方式并入本文。

图5A-5B进一步描述所示的机构的一个变型的操作，图5A示出了由于返回弹簧568延伸，在近端位置具有活塞的机构的出发位置。

当外部真空经由真空端口575被施加到机构时，往复阀564在真空端口75的近端侧和在远端导管572的近端侧。因此，真空可以与远端气缸室581b流体导通，导致空气在远端气缸室581b中被抽出。因此，活塞561的近端侧和远端侧的压力差导致活塞向远端移动。

随着活塞561向远端移动，其压紧返回弹簧568，由此存储机械能。近端往复密封563防止周围空气泄露到远端气缸室581b中。往复活塞562“居住”在适当的位置，直到活塞561接触往复活塞562并且将其沿远端方向驱动。然后，往复阀564对远端导管572关闭真空端口575，由此对远端气缸室581b切断真空。

在远端气缸室581b中的室的远端侧，需要有充足的抽空体积从而引起主活塞561在往复阀564对远端导管572和远端气缸室581b切断真空以后继续向远端转变。

随着远端气缸室581从周围空气导管574经由远端导管572（其现在对周围空气导管514打开，如图5b所示）再被周围空气充满，返回弹簧568向近端驱动活塞轴565。往复活塞“居住”在适当的位置，直到在活塞轴565上的往复返回表面566接触往复活塞562并且沿近端方向驱动往复活塞562。

往复阀564从远端导管572的远端侧移动到近端侧，由此对真空端口575打开远端导管572，从而抽空远端气缸室581b。

往复活塞562和活塞561返回到其近端（初始）位置，并且机构已经完成一个循环，并且可以任意继续如上所述的往复运动，只要机构有充足的真空可用。

在本文所述的真空动力机构的任何变型中，O型环或其它密封构件可以被用来在表面间形成密封，但如果在密封周围允许泄露则没有必要。而且，通过使用有足够粘性的润滑剂来填满在密封和在其中进行操作的孔之间的间隙可以减少密封周围的泄露。

往复活塞可以被放置在多个位置，包括与中心轴同轴、与中心轴平行、作为旋转阀等。

本文所述的真空动力机构可以被集成到各种医疗器械或与各种医疗器械一起使用。例如，真空动力机构可以被手动地或自动地操纵或调整被用来在韧性轴的远端往复运动刀具或通过经由套管或其它外鞘推进或缩回被操纵的具有预定曲线的弹性轴，如在美国专利申请第11/848,565号、第11/848,564号和第11/848,562号中所描述和例示的，所述申请的每一个通过引证全文的方式并入本文。美国专利申请第61/360,429号全文也以引证的方式并入本文。

在具有弯曲弹性轴的装置的某些变型中，刚性或半刚性的直鞘可以被装配或连接到装置，从而随着鞘被推进越过弯曲部引起轴的弯曲弹性部分伸直，或随着鞘被撤出引起轴的弯曲弹性部分返回其弯曲形状。

在其它变型中，刚性或半刚性弯曲鞘可以被装配到或连接到具有随着轴经由弯曲鞘被推进来引导的轴的弯曲弹性部分的轴的装置或末端执行器。

在其它变型中，刚性或半刚性弯曲鞘可以被装配到或连接到具有随着轴经由弯曲鞘被推进来引导的轴的直线的弹性部分的轴的装置或末端执行器。刚性或半刚性弯曲的或直线的鞘可以被装配、连接、附接到切除装置或以其它方式与切除装置一起使用。各种鞘是可从装置或末端执行器拆除的，或粘附或附接到装置和或末端执行器。

在某些变型中，本文描述的真空动力机构还可以被用来往复运动或致动装置或末端执行器的往复运动的刀具，或用来操作具有半刚性或刚性、弯曲的末端执行器或刚性或硬轴的装置。刀具、末端执行器和/或装置可以被真空动力机构或其它机动机构或用手来操作。

图6示出了刚性、弯曲末端执行器4.0或装置的远端的一个变型。末端执行器4.0可以包括刮擦边4.1、窗口4.6、往复运动刀具4.2和/或钝的远端末端4.5。末端执行器4.0可以还包括刚性轴4.7。刚性轴4.7可以具有轴弯曲部4.3和/或轴直线部4.4。在某些变型中，例如盐水线的流体线4.8可以被附接到末端执行器4.0或在末端执行器4.0内或沿着末端执行器4.0延伸。在某些变型中，末端执行器、装置的远端、和/或轴可以是刚性的、硬的、基本上刚性的、或半刚性的。

末端执行器4.0可以是装置的部件，例如切除装置或医疗装置。末端执行器4.0可以位于切除装置的远端或设计用于使用或附接到切除装置、医疗装置或其它装置。末端执行器4.0对需要切除包括软组织和硬组织的各种组织的和/或刮擦各种步骤是有用的。

刮擦边4.1典型地由例如不锈钢的刚性材料制成，其可以经得起切除力，而不大幅弯曲或弯转刮擦边4.1。如果期望的临床应用能够被担保，可以使用其它材料。在某些变型中，可以使用半刚性材料。刮擦边4.1可以被用于切除或刮擦各种软组织和硬组织，例如椎间盘内核组织、椎骨端板、软骨、韧带、骨、和其它软组织和硬组织。为了经由窗口4.6以及经由刚性轴4.7的腔撤出，刮擦边4.1可以被用于自由地切除组织和/或松动的组织。组织可以被撤出到过滤器或收集容器。

刮擦边4.1可以相对于刚性轴4.7的纵轴线以任何角度被粘附或附接到刚性轴4.7。例如，刮擦边4.1可以相对于刚性轴4.7的轴线以范围在0至180度或0至90度的一个角度被粘附或附接到刚性轴4.7。如图6所示，在某些变型中，刮擦边4.1在与刚性轴4.7的轴垂直或基本垂直的位置可以被粘附或否则附接到刚性轴4.7。

如图6所示，当刮擦边4.1牢固地粘附到刚性轴4.7时，刮擦边4.1的切除和刮擦动作可以通过操作者手动地移动刮擦边4.1经由手动移动刚性轴4.7或末端执行器4.0或其部件来完成。可选地，刮擦边4.1的切除和刮擦动作可以通过自动或机动地移动或操作刚性轴4.7或末端执行器4.0或其部件来完成。

在某些变型中，刮擦边4.1可以被粘附或附接到往复运动刀具4.2，例如在刚性轴4.7之外，使得刮擦边4.1可以与刀具（未示出）一致地往复运动。刮擦边4.1可以相对于往复运动刀具4.2的纵轴线以任何角度被粘附或附接到往复运动刀具4.2。例如，刮擦边4.1可以相对于往复运动刀具4.2的轴先以范围在0至180度或0至90度的一个角度被粘附或附接到往复运动刀具4.2。在某些变型中，刮擦边4.1在与往复运动刀具4.2的轴垂直或基本垂直的位置可以被粘附或否则附接到往复运动刀具4.2。

刮擦边4.1可以位于窗口4.6的远端位置和/或刮擦边4.1可以主要地与窗口4.6对齐和/或如同窗口4.6位于刚性轴4.7的相同侧。刮擦边4.1可以位于窗口4.6的远端或近端。可选地，刮擦边4.1可以在绕着刚性轴4.7或往复运动刀具4.2的外围的任何位置具有露出的刮擦表面。

在某些变型中，末端执行器4.0可以被制成没有刮擦边4.1。实际上，取决于所期望的临床应用，末端执行器4.0可以包括或不包括刮擦边4.1。在某些变型中，一个或多个刮擦边可以位于末端执行器上，例如多个刮擦边可以位于一个末端执行器上。

仍然参照图6，往复运动刀具4.2可以放置在末端执行器4.0上，使得往复运动刀具4.2可以经过窗口4.6轴向地推进和/或缩回，从而切割并撤出组织或松动的组织。往复运动刀具4.2针对窗口4.5或针对刚性轴4.7的一部分可以使用“剪”动作，从而割除组织。

窗口4.6是在刚性轴4.7中允许组织进入窗口4.6的通道以及进入往复运动刀具4.2的路径的开口，使得组织可以被切除和/或撤出。窗口4.6或窗口4.6的至少一部分周长或边可以用作切除边，来“刨”组织或切割组织。此外，窗口4.6的边可以提供表面，通过该表面随着往复运动刀具4.2经过窗口4.6，往复运动刀具4.2可以剪去组织。

往复运动刀具4.2可以用本文所述的任何真空动力机构来提供动力或致动。另选地，往复运动刀具4.2或末端执行器可以通过由手或由其它机动机构提供动力的机构被致动。在某些变型中，可以使用旋转刀具，并且由本文所述的任何真空动力机构、由手或由其他机动机构来提供动力。

刚性轴4.7可以用作末端执行器附接的装置的轴或切除装置的主结构和/或外包层。刚性轴4.7可以是弯曲的或直线的，或刚性轴4.7可以包括弯曲和/或直线部或部分。在某些变型中，刚性轴4.7可以是韧性的，从而允许操作者或使用者取决于应用或使用而调节或修改轴4.7的曲率。例如，为了通过手或机器改变刚性轴4.7的形状或曲线，刚性轴4.7可以是可弯曲的，或刚性轴4.7可以是退火的或软化的。刚性轴在沿其长度的可弯曲部分之上可以是退火的并且在远端端点是坚硬的，从而减少轴在靠近切除窗口时弯曲或损坏的可能性。

如图6所示，在刚性轴4.7中可以提供轴弯曲部分4.3。刚性轴可以包括一个或多个轴弯曲部分。轴弯曲部分4.3允许操作者在使用者的视线之外的解剖区域定位末端执行器4.0或末端执行器4.0的远端部或切除装置或其他装置的远端部。例如，轴弯曲部分4.3可以允许末端执行器4.0位于椎间盘空间内。刚性轴4.7或轴弯曲部分4.3的曲率半径可以在制造的过程中被确定或者是操作者可调整的。

刚性轴4.7还包括可以位于靠近轴弯曲部分4.3的轴直线部分4.4。刚性轴可以包括一个或多个轴直线部分。

钝的远端末端4.5可以设置在末端执行器4.0上。钝的远端末端4.5可以显著降低、最小化或消除末端执行器4.0或装置的远端意外被推进穿过或进入非目标组织的可能性。例如，当装置的末端执行器4.0正被用于切除椎间盘内核或用于刮擦和/或撤出椎骨端板材料时，钝的远端末端4.5可以降低末端执行器4.0或装置的远端被推进穿过体环的可能性或将该风险最小化。钝的远端末端4.5可以覆盖刮擦边4.1的所有或一部分远端表面。在变型中，其中在刮擦边4.1的整个远端表面或基本上整个表面被钝的远端末端4.5覆盖，只有当沿近端方向或横向方向并且当不沿远端方向移动时，刮擦边4.1可以切除和/或刮擦。在其他变型中，其中刮擦边4.1的整个远端表面或基本上整个远端表面被钝的远端末端4.5覆盖，刮擦边4.1可以沿远端方向切除和/或刮擦或其可以沿远端方向以有限的方式切除和/或刮擦。

在某些变型中，如图6所示，流体线4.8可以被粘附或附接到刚性轴4.7的外部或外表面。可选地，流体线4.8通过在刚性轴4.7内的单独腔或通过允许流体流经主轴腔可以被包含到刚性轴4.7的内部。流体线4.8允许流体，例如生理盐水、水、空气等从装置的外部或内部流体源流到末端执行器的远端或装置的远端或切除装置。

刮擦边4.1可以被提供或放置在具有刚性轴4.7的末端执行器4.0上，其中刚性轴4.7和刮擦边4.1允许侧向或轴向力施加到刚性轴、刮擦边、末端执行器和/或附接到末端执行器的装置，从而在椎骨椎间盘或在另一个解剖区域中执行组织的刮擦或切除，同时最小化或防止弯转或弯曲末端执行器、轴或刮擦边。具有刚性轴和/或刮擦边的刚性末端执行器可以允许或提供对目标组织的有效刮擦和/或切除。可选地，刮擦边可以位于弹性、半刚性或不太刚性轴或末端执行器的远端，并且侧向力可以施加到刮擦边和轴，从而执行刮擦。在任何上述变型中，刮擦装置和/或末端执行器的轴向推进和缩回可以导致组织刮擦或破碎，例如椎骨椎间盘组织。可选地，一个或多个刮擦边可以靠近切除窗口放置，从而当使用弯曲轴时以几乎垂直于运动的方向来定位刮擦边。

在某些变型中，提供了用于在对象中刮擦组织的装置。所述装置包括末端执行器。末端执行器包括位于末端执行器远端的刮擦边和相对于刮擦边以一个角度放置的一个或多个刮擦翼、边或突起，使得末端执行器可以大约垂直于刮擦边被致动前后运动，从而刮擦或收集组织，和/或大约垂直于刮擦翼被致动前后运动，从而刮擦或收集组织。刮擦翼可以用作在切除窗口开口收集组织，来改进割除。

在某些变型中，末端执行器可以包括位于末端执行器的远端的刮擦边和一个或多个相对于刮擦边成一个角度放置的刮擦翼，使得刮擦边和刮擦翼可以沿不同方向提供刮擦运动。

图7示出了末端执行器704或切除或刮擦装置的远端的另一个变型。末端执行器704可以包括刮擦边701、窗口706、往复运动刀具702、和/或钝的远端末端705。往复运动刀具可以放置在末端执行器内。末端执行器704可以包括刚性或弹性轴707。末端执行器可以包括一个或更多个与刮擦边701成一个角度放置的翼708，例如但不必紧挨着窗口706。翼708可以被用于刮擦、收集和/或切除组织。

翼708可以相对于刮擦边701成一个角度放置在末端执行器上。例如，翼708可以相对于刮擦边701成范围从0至90度的角度，例如90度放置。翼708相对于刮擦边701成一个角度放置，使得在使用时，刮擦边701和翼708可以沿不同方向操作或刮擦组织。末端执行器704可以被用于切除或刮擦身体各个区域的各种组织。例如，末端执行器可以被用于在脊柱或椎间盘中切除、刮擦和/或收集组织，例如执行椎间盘切除术。

在本文描述的变型中，末端执行器、轴、装置和/或各种末端执行器、轴、装置的部件的尺寸本质上仅是示意性的，并不旨在限制。在某些变型中，也考虑了一个或多个末端执行器或装置的各种部件，或可以提供或使用一个或多个末端执行器或装置。

在某些变型中，本文描述的用于引导轴或末端执行器的各种鞘可以与具有曲线或直线弹性或刚性轴的装置一起使用。

本文描述的切除装置或刮擦器可以被用于执行椎间盘切除术或其他脊柱步骤。此外，本文描述的装置可以被使用或提供用于从患者或对象体中各个区域割除、切割和/或移除组织或软组织的方法。例如，本文描述的装置可以被用来切割和/或移除或撤出各种组织或细胞，包括但不限于：鼻组织，例如，鼻息肉；眼组织；在各种妇产科步骤中的组织；肿瘤，例如在肺、肝和其他重要器官中的恶性肿瘤；以及在患者或对象的其他区域中的组织或细胞。

具有往复或“固定”刮擦边4.1的末端执行器、往复运动刀具4.2和/或刚性轴4.7（如图6所示）或图7的末端执行器可以对切割和/或撤出各种组织是有用的。所述组织包括从例如椎间盘内核脊髓的软组织到例如软骨终板和韧带的韧组织到例如骨的硬组织的全谱一致的组织。例如，末端执行器可以被用于准备用于脊椎融合步骤的椎间盘内空间，例如期望移除椎间盘内核脊髓和软骨终板并且刮擦下层的骨，从而引起骨出血来促进治愈和在椎体和植入物之间的融合。

在某些变型中，具有刚性轴、往复运动刀具4.2和/或具有或不具有刮擦边的末端执行器可以对在例如颈椎椎间孔切开术的步骤中切割和/或撤出组织是有用的，其中期望减压穿过狭窄的椎间孔的发散神经。具有带有或不带有刮擦边（4.1）的弯曲刚性轴的末端执行器可以伸进椎间孔中，并且将窗口（4.6）露出到椎间孔的内表面，使得往复运动刀具4.2和/或刮擦边4.1可以切割组织。末端执行器可以使用在“打开”和经皮外科手术步骤中。

可选地，具有弹性轴的末端执行器或装置可以被用在如上所述的组织切割、刮擦或撤出步骤中。

在某些变型中，装置可以包括或方法可以使用：放置在具有预成形的或预定的曲线的弹性轴的远端的刀具。轴可以适于插入到套管或鞘中，其中轴的远端可以从套管向着目标部位推进（通过相对彼此推进或缩回套管和/或轴），并且轴可以被设置成允许其预定的曲线将在轴的远端定位靠近目标部位，例如，一旦退出套管或鞘，通过恢复或开始来恢复到其预定的曲线。

本文所述的装置包括由真空源提供动力的机构。装置可以被用于使用真空源的应用。例如，当进行医疗步骤时，经常使用真空源。许多医疗装置使用往复运动机构来执行其功能。本文描述的装置在需要撤出或吸引的步骤中可以是有用的，并且装置可以包括与真空动力往复运动机构相结合的撤出或吸引特征。

在某些变型中，使用外部或内部真空源来向连接到刀具由此引起刀具往复运动的往复运动的机构提供动力的装置可以包括将真空源连接到刀具撤出管和真空动力机构的手柄内的“Y”型连接。因此，真空在装置内执行多项功能，例如：向引起刀具往复运动的机构提供动力，将组织吸入到切除窗口使得组织被切割，和/或撤出被切割的组织到装置外的位置，同时即使当真空源在往复运动中对机构关闭时仍保持一致的真空压力。

在某些变型中，切除装置执行气动逻辑或使用气动逻辑来操作切除或其它往复装置的方法，凭借该方法真空机构阀序列关闭来自机构的真空源，从而允许活塞返回到其原位置，而不将真空源放出到周围压力。因此，真空压力在装置的切除系统部分和撤出系统部分保持一致。

在某些变型中，方法包括通过延伸或缩回在轴上的外鞘改变轴的形状来绕着人体内中敏感组织或结构操纵弹性轴，从而允许绕着结构或在限定的空间内改进对轴的操纵。所述轴和鞘可以被集成到本文描述的任何装置或真空动力机构中。

在某些变型中，可以提供位于在弹性弯曲轴之外用于改变弯曲轴的曲率半径的半刚性或刚性外鞘。当直线的和刚性的鞘延伸越过轴的弯曲部分时，轴的曲率半径增加，而当鞘从轴的弯曲部分缩回时，轴的曲率半径返回到其预弯的形状。

在某些变型中，轴的远端末端包括允许医生烧灼组织从而控制在操作部位控制出血的电气电阻、或双极或单极电烙器。电烙器系统可以由沿着轴的长度经由轴内的内部腔的电线提供动力。

在某些变型中，使用本文描述的任何真空动力机构的变型的切除装置导致位于弹性或刚性轴上的刀具自动致动，由此提供了真空动力刀具。用于致动刀具的真空机构可以使控制用于其他功能或用作操作机构以外的其他功能，由此减少了在装置上的杆或控制按钮的数量。例如，位于装置上的其他控制可以被用作伸直或弯曲轴或用于操作或控制用于烧灼的双极系统。

在一个变型中，装置可以包括具有触发器的手柄。致动触发器可以引起位于弹性轴之外从手柄延伸的套管或鞘延伸或缩回，其取决于触发器是加压的或释放的。套管的延伸或撤回可以引起弹性轴伸直或弯曲。装置可以包括用于调整或用于打开/关闭真空流或周围空气流，从而由此调节切除速度的滚动球、球形突出物或其他控制机构。例如，所述球形突出物或滚动球可以位于切除装置上，使得球形突出物或滚动球可以由握持装置手柄的手或使用者空闲的手上的拇指或其他手指操纵。因此，切除装置可以用一只手使用，空出使用者或医生的另一只手来作其他使用。单一的真空线可以附接到装置上，其撤出被切割的组织并且向机构提供动力。例如，在装置手柄内的“Y”型连接可以将真空源连接到刀具撤出管和真空动力机构，其中在机构的操作过程中，装置在切除窗口保持一致的真空压力或力以用于撤出被切割的组织。

根据本文描述的变型的机构通过使用由外部真空源提供动力可以自动致动刀具。外部真空源可以被连接到装置从而提供抽吸来帮助组织切除和撤出，因此，完成了使用外部真空源向刀具提供动力而无需其他例如电力、压缩空气、或由操作者输入的机械动力的动力源。

由于真空动力被用来致动刀具，与需要操作者例如通过按钮或触发器机构手动致动往复系统的系统相比，操作者疲劳可以被减少。而且，使用真空向刀具致动提供动力可以显著增加刀具致动的速率，由此减少完成组织割除所需的时间。

使用真空动力来给刀具致动可以允许控制致动的速率从例如触发器或按钮的“主要”位置移动到在装置手柄上的“次要”位置。因此，主要控制可以被用来控制刀具机构致动的速率或控制轴的曲率半径或控制电烙器系统。

可以使用球形突出物、滚筒夹持器、或其他控制界面来控制真空机构往复运动的速率。这些选择允许装置被设计成各种构造来适应各种外科手术特性或个人偏好。

本文所述的系统使用的各种气动逻辑序列通过从不将真空源放出到空气中可以在整个发动机循环内可选地被保持高度真空。因此，帮助切除和撤出的真空压力可以不减少而同时机构往复运动。

可以使用从真空源到装置的、为执行组织切除、撤出和向致动往复运动刀具的机构提供动力的单一管。来自真空源的单一管简化了装置操作所需的连接，并且减少了附接到装置的管的数量，由此减少了由连接到装置的多条管和线造成的“混乱”和笨拙。

在某些变型中，可以提供第二真空源使得单独的真空源向机构提供动力以及向切除装置的远端或用于切割和/或撤出组织的末端执行器提供抽吸。在某些变型中，可以使用或提供一个或多个真空源和/或一条或多条将真空源连接到装置的管或导管从而向装置提供抽吸和/或向装置提供动力。

可以在弹性轴上使用套管从而改变轴上的曲率半径，范围从几乎是直线到呈180度弧形的曲线。这允许操作者根据患者骨骼优化轴的曲率。操作者通过延伸或缩回套管增加或减小轴的自然曲率半径，从而可以增加或减小在轴和正被切割的目标组织间的力。

可选地，可以在本文描述的装置的远端末端使用电气电阻或单极或双极烧灼器，从而允许操作者在组织已经被切割的部位烧灼组织来控制出血。该特征消除了需要从操作部位移除装置从而用电烙器装置来将其替换。这为操作者改进了速度和易用性，同时减少了患者失血。

本文描述的装置可以使用低成本部件和装配技术制造；因此，装置的成本远低于使用电动机的相似装置的成本。

本文描述的装置可以具有相对低的质量并且可以使用常用消毒技术容易地消毒，例如电子束辐射、伽马辐射或环氧乙烷气体。

下面提供了真空动力装置和方法的其他变型。例如，医疗装置可以使用由外部真空源提供动力的机构通过由机构输出的往复运动来执行一个或多个功能。装置可以切割和撤出组织。装置可以具有附接到外部真空源的单一附件，其中所述真空给机构提供动力并且协助切割组织。装置可以具有附接到外部真空源的单一附件，其中所述真空给机构提供动力并且协助撤出组织。装置可以使用不利用质量的惯性来转变经过阀的机构来改变状态。装置在其循环过程中在任何时间可以不将外部真空源放出到周围空气以引起在装置内的真空减少。装置可以包括在远端部上具有预成形曲线的弹性轴和绕着轴的外直径的直线刚性或半刚性套管；通过在远端曲线外滑动套管，轴的曲率半径可以被改变，凭借该改变当套管在远端曲线外延伸时，曲率半径增加以及当套管从远端曲线缩回时，远端曲线返回其预成形的曲率。装置可以在远端端点或其附近包括单极电极或双极电极。装置可以具有连接到外部真空源的向真空动力机构和撤出被切割组织提供动力的单一连接。连接到外部真空源的单一连接可以还使用真空将组织吸入切除窗口中，从而为了切割所述组织而呈现组织。

医疗装置可以包括由外部真空源提供动力的机构，其中所述机构包含通过在活塞任一侧产生的压力差而运动的活塞，其中活塞的一侧具有周围空气并且活塞的另一侧的空气至少部分地被抽空。机构可以包括交替地打开靠近活塞的体积到周围空气或真空的阀部件。由于活塞的转变，阀部件可以被致动，其中活塞对阀起作用，引起阀打开或关闭对周围空气或对外部真空源的流体连接。

还提供了用于引起由真空提供动力的往复运动机构来经过阀转变从而改变状态的方法，其中在对外部真空源关闭阀之前已经抽出足够体积的空气，使得机构继续移动进入抽空体积，使得阀充分地改变来打开真空源到不同的体积。

所述方法可以包括以下逻辑顺序：对气缸的远端侧打开真空，对远端关闭周围空气；对气缸的近端侧打开周围空气，对近端关闭真空；由于在气缸的远端侧内的真空以及在活塞的近端侧的周围压力，活塞向着远端位置推进；活塞接触往复活塞并且将其向着远端位置推进；在往复活塞上的真空密封从真空端口的近端侧移动到真空端口的远端侧，而在往复活塞上的远端密封打开周围空气从而放出气缸的远端侧到周围压力，以及在往复活塞上的近端密封关闭放出到气缸的近端侧的周围空气；由于靠近活塞在气缸内的真空以及在活塞的远端侧的周围空气，活塞调转方向并且沿着近端方向移动；活塞接触往复活塞并且向着近端位置推进；在往复活塞上的真空密封从真空端口的远端侧移动到真空端口的近端侧，而往复活塞上的近端密封打开周围空气从而放出气缸的近端到周围压力，以及在往复活塞上的远端密封关闭周围空气放出到气缸的远端侧。上述步骤可以重复直到真空源被断开、关闭或真空不充足不足以克服移动活塞所需的力。

可选地，所述方法可以包括以下逻辑序列：对气缸的远端侧打开真空，对远端关闭周围空气；对气缸的近端侧打开周围空气；由于在气缸的远端侧内的真空以及在活塞的近端侧的周围压力，活塞向着远端位置推进；活塞接触往复活塞并且将其向着远端位置推进；在往复活塞上的真空密封对活塞的远端侧关闭真空并且继续向远端移动由此对活塞的远端侧打开周围空气供给；由于在活塞两侧相等的空气压力，返回弹簧沿近端方向驱动活塞。活塞轴接触往复活塞并且沿近端方向将其驱动；在往复活塞上的往复密封对活塞的远端侧关闭周围空气供给，并且对活塞的远端侧打开真空。上述步骤可以重复直到真空源被断开、关闭或真空不充足不足以克服移动活塞所需的力。

在另一变型中，医疗装置包括例如用于切割并撤出组织的往复切割刀片，该装置使用由外部真空源提供动力的往复运动机构，可以用于有真空源的医疗步骤。

用于本文描述的真空动力机构的上述布置、材料和尺寸是示意性的，并且不旨在用于限制。

本文描述和例示的每一个变型具有易于与任何其他变型的特征组合或分开的独立部件和特征。为适应具体情况，可以对本发明进行修改，对材料、物质构成、过程或作用到对象的步骤进行的修改都在本发明的精神或范围内。

只要逻辑上可能，本文叙述的方法可以以任何顺序执行本文叙述的事件和本文叙述的事件的顺序。此外，本文提供了一系列数值，每一个在范围的上限和下限之间的中介数值和任何其它在所述阐明的范围内阐明的或中介的数值被包含在本发明内。而且，本文描述的发明变型的可选特征可以被独立地或与本文描述的任何一个或多个特征组合地提出和要求保护。

本文提到的所有现有主题（例如，公开、专利、专利申请和硬件）通过引证全文的方式并入本文中，除非该主题与本发明的主题相冲突（在该情况中本发明是占上风的）。所参考的项目仅针对在本发明申请日前的公开内容。本发明不应被解释为承认本发明由于在先申请没有先于所述材料的权利。

参照单一项目，包括存在多个相同的项目呈现的可能性。更具体地，在本文和所述的权利要求书中，单一形式“一”、“一个”、“所述”和“该”包括多个参照，除非上下文有指示。还应注意地是权利要求书可以被撰写为不包括任何可选元素。同样地，本声明旨在用作针对使用与详述权利要求元素相关的所述专用术语例如“唯一地”、“仅仅”等或使用“否定”限制的在先基础。除非另有规定，本文所用的所有技术和科学术语具有和本发明所属技术领域的一般技术人员公知的相同含义。

本文不旨在被提出的特定形式的范围所限制，而旨在包括本文描述的变型的替换、修改和等价物。此外，本文的范围完全包含根据本文对本领域技术人员显而易见的其他变型。本发明的范围只由随附的权利要求书所限定。

Claims (49)

1.一种真空动力组织切除装置，所述装置包括：

细长轴，其具有近端、远端和在所述细长轴中限定的腔，其中，所述远端具有用于接收组织的开口；

刀具，其位于所述细长轴内，其中所述刀具被设置为往复运动，从而切除组织；

腔室，其连接到所述细长轴的所述近端，使得所述细长轴相对于所述腔室保持固定，所述腔室在其中具有机构，其中所述机构由真空源产生的抽吸提供动力，使得所述机构产生引起所述刀具往复运动的往复运动。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述机构仅由所述真空源产生的抽吸提供动力。

3.如权利要求1所述的装置，其中，来自所述真空源的抽吸将组织吸入到所述开口中。

4.如权利要求1所述的装置，其中，所述刀具被设置为经过在所述延长轴内的所述开口往复运动，从而在所述开口中切除组织。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述装置被设置为，通过由所述真空源产生的抽吸使得被切除组织经由在所述细长轴中的撤出腔被撤出。

6.如权利要求1所述的装置，其中，所述装置被设置为，从为撤出提供抽吸和给所述机构提供动力的单一真空源接收抽吸。

7.如权利要求1所述的装置，其中，所述细长轴具有用于向所述细长轴中的撤出腔的所述远端传送冲洗剂的腔，其中所述冲洗剂并不流经所述腔，除非存在将冲洗剂经过所述腔吸入的来自所述真空源的抽吸。

8.如权利要求1所述的装置，其中，所述腔室是人体工程学手柄的形式。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述手柄相对于所述细长轴成一个角度设置，从而提供在所述细长轴之上和/或到细长轴的侧面的清晰视线。

10.如权利要求1所述的装置，其中，所述腔室和机构相对于所述细长轴成一个角度设置，其中所述机构连接到所述刀具并且所述机构使所述刀具以直线运动往复运动。

11.如权利要求1所述的装置，其中，组织收集室被集成到所述装置中，使得移除所述腔室使所述装置失灵。

12.如权利要求1所述的装置，其中，所述轴的所述远端包括韧性部，其中所述刀具在所述韧性部内往复运动。

13.如权利要求1所述的装置，其中，所述机构由在医生诊所中可用的真空提供动力。

14.如权利要求1所述的装置，其中，所述刀具是刀片，并且所述刀片不暴露在所述开口的外侧从而保证患者的安全。

15.如权利要求1所述的装置，其中，所述真空动力机构以小于约1200循环/分钟的速度往复运动。

16.如权利要求1所述的装置，其中，所述刀具的所述速度范围在250-2500循环/分钟。

17.如权利要求1所述的装置，其中，所述机构包括活塞，其中所述抽吸以交替的方式施加到活塞的两侧，来引起所述活塞往复运动从而引起所述刀具往复运动。

18.如权利要求17所述的装置，其中，所述机构包括第一活塞和第二活塞，其中所述第一活塞通过双稳态开关被连接到第二活塞，所述双稳态开关将运动从第一活塞转变到第二活塞。

19.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括位于所述细长轴的所述远端的电烙器线。

20.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括在所述细长轴中用于传送抗凝治疗的腔。

21.如权利要求1所述的装置，其中，所述装置是完全一次性的。

22.一种真空动力组织切除装置，该装置包括：

细长轴，其具有近端、远端和由所述细长轴限定的腔，其中，所述远端具有用于接收组织的开口；

刀具，其位于所述细长轴内，其中所述刀具被设置为经过在所述细长轴内的所述开口往复运动从而在所述开口中切除组织；

腔室，其连接到所述细长轴的所述近端，所述腔室在其中具有刀具驱动组件，其中所述刀具驱动组件由真空源产生的抽吸提供动力，使得所述刀具驱动组件产生引起所述刀具往复运动的往复运动。

23.从对象中切除和移除组织的方法，所述方法包括以下步骤：

推进切除装置靠近对象中的目标组织，所述切除装置具有细长轴和位于所述细长轴内的刀具；

使用由真空源产生的抽吸向所述切除装置提供动力，使得所述切除装置产生引起所述刀具往复运动的往复运动；

用往复运动刀具来切除组织；以及

使用由所述真空源产生的抽吸撤出被切除的组织。

24.如权利要求23所述的方法，所述方法还包括使用由所述真空源产生的抽吸将目标组织吸入到所述细长轴中的开口，其中所述刀具被设置为经过所述细长轴中的所述开口往复运动，从而在所述开口中切除组织。

25.如权利要求23所述的方法，其中，所述细长轴的所述近端被连接到手柄，使得当所述刀具往复运动时所述细长轴相对于所述手柄保持固定。

26.如权利要求23所述的方法，其中，所述切除装置仅由所述真空源产生的抽吸提供动力。

27.如权利要求23所述的方法，其中，通过由所述真空源产生的抽吸使得被切除组织经由在所述细长轴中的撤出腔被撤出。

28.如权利要求23所述的方法，其中，从为撤出提供抽吸和用于往复运动所述刀具的单一真空源接收抽吸。

29.如权利要求23所述的方法，所述方法还包括向所述细长轴中的撤出腔的所述远端传送冲洗剂，其中所述冲洗剂并不流经所述腔，除非存在将所述冲洗剂吸入经过所述腔的来自所述真空源的抽吸。

30.如权利要求23所述的方法，其中，所述切除装置包括相对于所述细长轴成一个角度设置的手柄，从而提供在所述细长轴之上和/或到细长轴的侧面的清晰视线。

31.如权利要求23所述的方法，其中，所述切除装置包括组织收集室，并且移除所述腔室使所述装置失灵。

32.如权利要求23所述的方法，其中，所述细长轴包括韧性部，并且所述刀具在所述韧性部分内往复运动。

33.如权利要求23所述的方法，其中，所述切除装置由在医生诊所中可用的真空提供动力。

34.如权利要求23所述的方法，其中，所述真空动力切除装置包括以小于约1200rpm的速度往复运动的机构。

35.如权利要求23所述的方法，其中，所述刀具的速度范围为250-2500循环/分钟。

36.如权利要求23所述的方法，其中，所述真空动力切除装置包括活塞，其中所述抽吸以交替的方式施加到活塞的两侧，来引起所述活塞往复运动从而引起所述刀具往复运动。

37.如权利要求36所述的方法，其中，所述切除装置包括第一活塞和第二活塞，其中所述第一活塞通过双稳态开关被连接到第二活塞，所述双稳态开关将运动从第一活塞转变到第二活塞。

38.如权利要求23所述的方法，所述方法还包括用位于所述细长轴的所述远端的电烙器线处理出血。

39.如权利要求23所述的方法，所述方法还包括经由所述细长轴向组织部位传送抗凝治疗。

40.如权利要求23所述的方法，其中，所述切除装置是完全一次性的。

41.如权利要求23所述的方法，其中，所述组织是息肉。

42.如权利要求23所述的方法，其中，所述组织是椎间盘内核。

43.一种用于执行息肉切除的方法，所述方法包括以下步骤：

推进切除装置靠近对象中的息肉；

使用由真空源产生的抽吸向所述切除装置提供动力，使得所述切除装置产生引起所述刀具往复运动或旋转的往复运动；以及

用往复运动或旋转的刀具来切除息肉。

44.如权利要求43所述的方法，所述方法还包括使用由所述真空源产生的抽吸撤出被切除的息肉。

45.如权利要求43所述的方法，其中，所述切除装置仅由所述真空源产生的抽吸提供动力。

46.一种用于执行椎间盘切除的方法，所述方法包括以下步骤：

推进切除装置进入对象的脊柱的椎间盘；

使用由真空源产生的抽吸向所述切除装置提供动力，使得所述切除装置产生引起所述刀具往复运动或旋转的往复运动；以及

用往复运动或旋转的刀具来切除所述椎间盘的核。

47.如权利要求46所述的方法，所述方法还包括使用由所述真空源产生的抽吸撤出被切除的椎间盘或核。

48.如权利要求46所述的方法，其中，所述切除装置仅由所述真空源产生的抽吸提供动力。

49.用于在对象中刮去组织的装置，所述装置包括：

末端执行器，其中所述末端执行器包括位于所述末端执行器的远端的刮擦边以及相对于所述刮擦边以一个角度放置的一个或多个刮擦翼，使得所述刮擦边和刮擦翼可以被用于沿不同的方向提供刮擦运动。

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