CZ27531U1

CZ27531U1 - Catheter for optical biopsy

Info

Publication number: CZ27531U1
Application number: CZ2014-30103U
Authority: CZ
Inventors: Jiří Votruba; Tomáš Brůha; Vladimír Čech; Jiří Vítek
Original assignee: Oprox, A.S.
Priority date: 2014-10-10
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2014-11-20

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká katetru určeného zejména pro biopsii plicních tkání, jehož součástí jsou optická vlákna umožňující zobrazení tkáně před jejím odebráním. Katetr má na distálním konci kleště pro odběr tkání a na proximálním konci ovládání kleští, zdroj světla a zařízení k zobrazení a vyhodnocení snímané tkáně. Přitom distální a proximální konec jsou propojeny protáhlým pouzdrem, v němž je uložen bowden s ovládacím drátem nebo lankem a alespoň jedno optické vlákno.The invention relates to a catheter intended in particular for the biopsy of lung tissues, which comprises optical fibers allowing the imaging of tissue prior to its removal. The catheter has a tissue removal tongs at the distal end and a tongs control at the proximal end, a light source and a device for displaying and evaluating the scanned tissue. The distal and proximal ends are interconnected by an elongate sleeve in which the cable with the control wire or cable and at least one optical fiber are accommodated.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Bioptické kleště doplněné optickými vlákny jsou popsány v řadě spisů. US 5 762 613 uvádí integrované zařízení spojující bioptické kleště s optickými vlákny. Jedná se o protáhlý katetr určený k zavedení do lidského těla a k navigaci do zájmové oblasti. Zařízením prochází optické vlákno, které je na proximálním konci, tedy u vyšetřujícího, napojeno na elektro-optické spektrálně analytické zařízení a na distálním konci osvětluje tkáň a snímá její obraz. Distální konec je dále vybaven párem čelistí ovládaných rukojetí na proximálním konci katetru prostřednictvím dvojice ovládacích drátů procházejících katetrem. Těleso katetru tvoří ohebná, kovová spirálovitě vinutá trubice, kterou centrálně prochází optické vlákno uložené v plastové izolaci. Součástí je dále pár ovládacích drátů táhnoucích se mezi izolací a vinutou trubicí.Bioptic forceps supplemented with optical fibers are described in a number of publications. US 5,762,613 discloses an integrated device connecting a biopsy forceps to optical fibers. It is an elongated catheter designed for introduction into the human body and for navigation into the area of interest. An optical fiber passes through the device and is connected to the electro-optical spectral analytical device at the proximal end, that is, the investigator, and illuminates the tissue at the distal end and captures the image thereof. The distal end is further provided with a pair of jaws operated by handles at the proximal end of the catheter by means of a pair of control wires passing through the catheter. The catheter body is a flexible, spiral wound metal tube through which the optical fiber embedded in the plastic insulation passes centrally. It also includes a pair of control wires extending between the insulation and the coiled tube.

V US 2009 326 384 se popisuje zařízení určené pro biopsii, které má integrovánu sondou z několika optických vláken. Světelnou energii přivádí do tkáně jedno vlákno, a jiné snímá obraz pro vyhodnocení ve spektrometru. Zařízení je vybaveno kleštěmi pro biopsii na distálním konci a jejich ovládáním na proximálním konci. Katetr má protáhlé teflonové pouzdro, ve kterém je vjednom provedení uložena ohebná kovová centrální trubice vyplněná plastem, kterým prochází dvojice optických vláken a centrálně drát ovládající kleště. V jiném provedení má pouzdro dva uzavřené, vzájemně oddělené kanály; větším z nich prochází ovládací drát a menším optická vlákna.US 2009 326 384 discloses a biopsy device having an integrated optical fiber probe. Light energy is fed into the tissue by one fiber, and the other senses the image for evaluation in a spectrometer. The device is equipped with forceps for biopsy at the distal end and their control at the proximal end. The catheter has an elongate Teflon housing in which, in one embodiment, a flexible metal central tube filled with plastic is passed through which a pair of optical fibers pass and a centrally controlling wire clamp passes. In another embodiment, the housing has two closed, spaced apart channels; the larger one passes the control wire and the smaller the optical fibers.

Katetr vhodný k odběru tkání z plic by měl splňovat specifické požadavky: Jeho průměr by neměl překročit 2,8 mm a měl by být velmi ohebný. Vzhledem ke své skladbě katetry popsané v uvedených spisech tyto požadavky zřejmě nesplňují.A catheter suitable for tissue extraction from the lungs should meet specific requirements: its diameter should not exceed 2.8 mm and should be very flexible. In view of their composition, the catheters described in these publications do not seem to meet these requirements.

U nástrojů zhotovených z chirurgické oceli se předpokládá jejich sterilizace teplem v autoklávu. U nástrojů, které kombinují chirurgickou ocel s některými plasty, nepřichází taková sterilizace v úvahu, neboť plasty neodolávají vysokým teplotám. To se v každém případě týká organických optických vláken, jejichž použití v katetru je pro získání potřebné ohebnosti nezbytné. U těchto nástrojů se proto předpokládá jednorázové použití, tedy uložení do odpadu po každém zákroku. Přitom náklady na katetr, především na jeho kovovou část, jsou značné a používání takových katetrů představuje zátěž pro ekonomiku zdravotnictví.Instruments made of surgical steel are expected to be sterilized by heat in an autoclave. For instruments that combine surgical steel with some plastics, such sterilization is out of the question as plastics do not withstand high temperatures. This applies in any case to organic optical fibers, the use of which in the catheter is necessary to obtain the necessary flexibility. These tools are therefore intended to be disposable, ie discarded after each treatment. However, the cost of the catheter, especially the metal part thereof, is considerable, and the use of such catheters is a burden on the health care economy.

Technické řešení si klade za úkol navrhnout katetr pro optickou biopsii, zejména plicních tkání, který by podstatně snížil náklady na zákrok.The aim of the technical solution is to design a catheter for optical biopsy, especially of lung tissues, which would significantly reduce the cost of surgery.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Uvedený úkol řeší katetr pro optickou biopsii, který má na distálním konci kleště pro odběr tkání a na proximálním konci ovládací zařízení kleští, zdroj světla a zařízení k zobrazení a vyhodnocení snímané tkáně. Přitom distální a proximální konec jsou propojeny protáhlým pouzdrem, v němž je uložen bowden s ovládacím drátem nebo lankem a alespoň jedno optické vlákno. Podstata katetru spočívá v tom, že v pouzdru zhotoveném z pružného plastu je vytvořen podélný kanál k uložení bowdenu, přičemž tento kanál je otevřen štěrbinou, která probíhá po celé délce pouzdra.The object is solved by an optical biopsy catheter having a tissue picking device at the distal end and a forceps control device at the distal end, a light source, and a device for displaying and evaluating the scanned tissue. The distal and proximal ends are interconnected by an elongate sleeve in which the cable with the control wire or cable and at least one optical fiber are accommodated. The catheter is characterized in that a longitudinal channel for receiving the Bowden is formed in the housing made of flexible plastic, which channel is opened by a slot which extends along the entire length of the housing.

-1 CZ 27531 Ul-1 CZ 27531 Ul

Ve stěně kanálu k uložení bowdenu může být vytvořena alespoň jedna drážka k uložení optického vlákna.At least one optical fiber groove may be formed in the wall of the bowden receiving channel.

Ke zpevnění pouzdra může být alespoň jeden z jeho konců opatřen svěmým límcem.To strengthen the housing, at least one of its ends may be provided with a collar.

Ve výhodném provedení katetru jsou v pouzdru uložena dvě organická optická vlákna, přičemž jejich distální konce jsou k dosažení optimálního zobrazení vzájemně axiálně posunuty o 2,5 ažIn a preferred embodiment of the catheter, two organic optical fibers are housed in the housing, the distal ends thereof being axially displaced by 2.5 to 2.5 for optimal viewing.

4,5 mm.4.5 mm.

V pouzdru mohou být uložena alespoň tři organická optická vlákna, z nich je jedno osvětlovací a ostatní detekční, přičemž distální konce detekčních vláken jsou vůči konci osvětlovacího vlákna axiálně posunuty o vzdálenost (a) 1 až 10 mm.At least three organic optical fibers may be housed in the housing, one of them being illuminating and the other detecting, the distal ends of the detecting fibers being axially offset by a distance (a) of 1 to 10 mm relative to the end of the illuminating fiber.

Objasnění obrázků na výkreseClarification of the figures in the drawing

Technické řešení bude dále objasněno pomocí výkresu, na němž je v detailech vyobrazeno výhodné provedení katetru pro optickou biopsii. Na obr. 1 je v axonometrickém promítání jeho proximální konec, na obr. 2 až 4 ve větším měřítku jeho distální konec, a to na obr. 2 v axonometrickém promítání, na obr. 3 v bokorysu a na obr. 4 v půdorysu. Na obr. 5 je řez pouzdrem zaplněným bowdenem a dvěma optickými vlákny a na obr. 6 je řez samotným pouzdrem.The technical solution will be further elucidated by means of a drawing, in which a preferred embodiment of an optical biopsy catheter is shown in detail. Fig. 1 is a proximal end of the axonometric projection; Fig. 2 to 4 is a distal end of the proximal end; Fig. 2 is an axonometric projection; Fig. 3 is a side view and Fig. 4 is a plan view. Fig. 5 is a cross-sectional view of a casing filled with a bowden cable and two optical fibers; and Fig. 6 is a cross-sectional view of the casing itself.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

Katetr pro optickou biopsii podle obr. 1 až 6 integruje bioptické kleště s optickým zařízením ke zobrazení a vyhodnocení tkáně před jejím odběrem. Na proximální straně, viz obr. 1, má známé ovládací zařízení I kleští propojené s kleštěmi 2 prostřednictvím ovládacího lanka procházejícího bowdenem 3. Bowden 3 je uložen v pouzdru 4, stejně jako dvojice organických optických vláken 5, která na proximálním konci zařízení vystupují z pouzdra 4 a jsou napojena na zdroj světla a na spektrálně analytické zařízení, které nejsou na výkrese znázorněny. Na distálním konci katetru resp. bowdenu 3, viz obr. 2 až 4, jsou upevněny kleště 2 pro odběr tkání. Pouzdro 4 je zhotoveného z pružného plastu. Je v něm vytvořen podélný kanál 6 k uložení bowdenu 3, přičemž tento kanál 6 je otevřen štěrbinou 7, která probíhá po celé délce pouzdra 4. Ve stěně kanálu 6 k uložení bowdenu 3 jsou vytvořeny dvě drážky 8 k uložení dvou optických vláken 5. Přitom jedno vlákno 5 slouží k osvětlení tkáně a druhé vlákno 5 ke zpětnému přenosu obrazu pro spektrální vyhodnocení. Umístění kanálu 6 a drážek 8 v pouzdru 4 ozřejmují obr. 5 a 6, které představují řezy pouzdrem 4. Ke zpevnění distálního konce je pouzdro 4 opatřeno kovovým svěmým límcem 9. Distální konce optických vláken 5 vyčnívající z pouzdra 4 jsou vzájemně axiálně posunuty o vzdálenost a 3,5 mm.The optical biopsy catheter of Figures 1 to 6 integrates the biopsy forceps with the optical device to visualize and evaluate tissue prior to tissue collection. On the proximal side, as shown in FIG. 1, the known pliers control device 1 has pliers connected to the pliers 2 by means of a control cable passing through the bowden 3. The bowden 3 is housed in the housing 4 as well as a pair of organic optical fibers 5 4 and are connected to a light source and a spectral analytical device not shown in the drawing. At the distal end of the catheter respectively. 2 to 4, the tissue collection pliers 2 are fastened. The housing 4 is made of flexible plastic. A longitudinal channel 6 for receiving the cable 3 is formed therein, the channel 6 being opened by a slot 7 which extends over the entire length of the housing 4. Two grooves 8 for receiving two optical fibers 5 are formed in the wall of the cable 6. one thread 5 serves to illuminate the tissue and the other thread 5 serves to transmit the image for spectral evaluation. The positions of the channel 6 and the grooves 8 in the housing 4 are illustrated in Figs. and 3.5 mm.

Konstrukce katetru umožňuje jeho kompletaci in šitu před zákrokem a po zákroku oddělenou manipulaci s kovovou konstrukcí bioptických kleští 2 a sestavou plastového pouzdra 4 a organických optických vláken. Před zákrokem instrumentářka vyjme ze sterilizátoru zařízení bioptických kleští a ze sterilního obalu sestavu pouzdra 4 a optických vláken 5 sterilizovanou již ve výrobním podniku. Ve sterilním prostředí na speciálním přípravku zatlačí bowden 3 s lankem štěrbinou 7 po celé délce pouzdra 4 do jeho kanálu 6. Ke zpevnění konců pouzdra 4 na ně navleče kroužky límců 9, které kleštěmi sevře. Tím je zařízení připraveno k zákroku. Po ukončení zákroku a vyjmutí tkáně z kleští 2 se po odříznutí límců 9 bowden 3 vyvlékne z pouzdra 4, pouzdro 4 s optickými vlákny 5, které nelze tepelně sterilizovat, se uloží do odpadu, zatím co kovové zařízení bioptických kleští 2, jehož cena je o řád vyšší než cena plastové části, je po vyčištění a sterilizaci v autoklávu připraveno k dalšímu zákroku.The design of the catheter allows it to be assembled in situ prior to and after the procedure by separately handling the metal structure of the biopsy forceps 2 and the assembly of the plastic housing 4 and the organic optical fibers. Prior to the procedure, the instrumentator removes from the sterilizer of the biopsy forceps device and from the sterile package the assembly of the sleeve 4 and the optical fibers 5 already sterilized at the manufacturing plant. In a sterile environment on a special device, the bowden cable 3 with the cable pushes the slot 7 along the entire length of the sleeve 4 into its channel 6. To strengthen the ends of the sleeve 4, it slings over the collar rings 9 which grip the pliers. This makes the device ready for surgery. Upon completion of the procedure and removal of the tissue from the forceps 2, the bowden 3 3 is removed from the capsule 4 after the collars 9 have been cut off, the non-heat-sterilizing optical fiber capsule 4 is discarded, higher than the price of plastic parts, after cleaning and sterilization in the autoclave is ready for the next procedure.

Claims

PROTECTION REQUIREMENTS

An optical biopsy catheter having, at the distal end, a tissue collection pliers (2) and a pliers control device (1) at the proximal end, a light source and a device for displaying and evaluating the scanned tissue, the distal and proximal ends being connected by an elongated sleeve

5 (4), in which a cable (3) with a control wire or cable and at least one optical fiber (5) is arranged, characterized in that a longitudinal channel (3) is formed in the housing (4) made of flexible plastic 6) for receiving the bowden cable (3), said channel (6) being opened by a slot (7) which extends along the entire length of the housing (4).

The catheter according to claim 1, characterized in that at least one groove (8) for receiving the optical fiber (5) is formed in the wall of the cable receiving channel (6).

The catheter according to claim 1 or 2, characterized in that at least one of its ends is provided with a collar (9).

Catheter according to claims 1 to 3, characterized in that two organic optical fibers (5) are accommodated in the housing (4), the distal ends of which are offset axially by one another

15 distance (a) 2.5 to 4.5 mm.

The catheter according to claims 1 to 3, characterized in that at least three organic optical fibers (5) are housed in the housing (4), one of which is illuminating and the other detecting, the distal ends of the detecting fibers being axially relative to the end of the illuminating fiber. offset by a distance of 1 to 10 mm.