DE10035878A1 - Mikrogreifinstrument für Biopsieproben in der Duktoskopie - Google Patents

Abstract

Endoskopisch einsetzbares Mikrogreifinstrument für die Entnahme von Gewebeproben aus Lumina, bestehend aus einem Betätigungsgriff und einem Bowdenzug als Übertragungselement, bestehend aus einem biegeweichen Hüllrohr als Kabelschlauch, sowie einem flexiblen Innenrohr als Bowdenzugkabel, welches im Bereich des Instrumentenkopfes aus dem Hüllrohr heraussteht, über dem Umfang zwei gezackte Längsschlitze aufweist und das in diesem Bereich verbleibende Material des flexiblen Innenrohrs die Greifarme bilden, die im Hüllrohr eingezogenen Zustand, unter einer radial nach außen gerichteten Vorspannung stehen und sich im ausgezogenen Zustand aufspreizen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gezielte minimalinvasive Entnahme von Gewebeproben unter Ausnutzung von körpereigenen Ducti, durchführen zu können, wobei der Vorgang der Entnahme von Gewebeproben mit einem im Mikrogreifinstrument integrierbaren Endoskop überwachbar sein soll. Die Aufgabe wird durch die konstruktive Gestaltung des Mikrogreifinstrumentes gelöst, wobei im Innenrohr ein flexibles Endoskop einschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein endoskopisch einsetzbares Mikrogreif­ instrument für die sichere Entnahme von Gewebeproben aus engsten Lumina (Ductus) gemäss dem Oberbegriff des ersten Patentan­ spruchs.

Bei Verdacht auf krebsartige Tumore im Körper eines Patienten wird meist zur näheren Untersuchung des betroffenen Gewebes auf die Biopsie, d. h. eine gezielte Entnahme von Gewebeproben am Lebenden, zurückgegriffen.

In [1] wird ein Überblick über die gegenwärtig üblichen Techni­ ken für eine Biopsie beschrieben. Ein Verfahren hierzu ist die Punktion, wobei mit einer Punktionskanüle ein Einstich in den Körper des Patienten erfolgt und die Gewebeprobe durch diese mit speziellen Instrumenten, wie z. B. Zangen, Stanzinstrumente, Biopsiesonden, Bürsten oder Schlingen, entnommen wird. Punkti­ onskanülen sind steife Hohlnadeln deren lichte Weite mit 1-5 mm angegeben wird. Eine Biopsie unter Ausnutzung vorhandener Ducti im Körper des Patienten wird nicht beschrieben.

Ferner ist in [2] unter der Artikelnummer 5T910 für die Vitrek­ tomie, d. h. für intraokulare Eingriffe am Auge, eine Mikro­ greifzange abgebildet, dessen beide gezahnten Greifarme aus Ti­ tan gefertigt sind, durch ein Nachschieben einer steifen Kanüle über die Greifarme diese zusammengedrückt werden und die Zange damit geschlossen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber dem genann­ ten Stand der Technik eine gezielte minimalinvasive Entnahme von Gewebeproben unter Ausnutzung von körpereigenen Ducti, bei­ spielsweise sehr engen Körperöffnungen oder Gefäßen, durchführen zu können, wobei der Vorgang der Entnahme von Gewebeproben mit einem im Mikrogreifinstrument integrierbaren Endoskop überwachbar sein soll.

Die Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 beschriebene Vorrich­ tung gelöst. Die weiteren Ansprüche geben bevorzugte Ausgestal­ tungen der Vorrichtung an.

Das erfindungsgemäße Mikrogreifinstrument wird im folgenden an­ hand von Zeichnungen einer Ausführungsform erläutert:

Fig. 1 zeigt die Baugruppen des Mikrogreifinstrumentes in der be­ schriebenen Ausführungsform als Prinzipskizze.

Fig. 2 zeigt die konstruktive Gestaltung des Innenrohres der Ausführungsform gem. Fig. 1 im Bereich des Instrumentenkopfes.

Die beschriebene Ausführungsform des Mikrogreifinstruments be­ steht, wie in Fig. 1 dargestellt, aus einem Betätigungsgriff 1, einem Bowdenzug 2 als Übertragungselement und einem Instrumen­ tenkopf 3. Der Betätigungsgriff 1 ist dabei fest mit dem Innen­ rohr 9 des Bowdenzuges 2 verbunden und enthält einen um die Achse 5 drehbaren Hebel 6 mit einer Rückholfeder 7. Der Hebel 6 greift über eine drehbar gelagerte Schelle 8 an das Hüllrohr 4 des Bowdenzuges 2 an, wobei dieses über das Innenrohr 9 nach vorne geschoben wird und eine Relativbewegung auf den Instrumen­ tenkopf 3 überträgt. Hierbei werden die beiden Greifarme 11 des Mikrogreifinstrumentes zusammengedrückt, womit die gewünschte Gewebeprobe gegriffen, gehalten, von dem umgebenden Gewebe abge­ rissen und mit dem Mikrogreifinstrument herausgezogen werden kann. In der beschriebenen Ausführungsform weist das Innenrohr 9 einen Außendurchmesser von 0,82 mm und einen Innendurchmesser von 0,53 mm auf. Der Innendurchmesser des Innenrohrs ist damit ausreichend groß für die Aufnahme eines handelsübliches flexibles Endoskops 13 oder anderen Instrumenten mit einem Außendurchmesser von 0,50 mm.

Eine Biopsie, bei der ein Mikrogreifinstrument durch ein sehr engen und oft mehrfach gekrümmter Ductus zur gewünschten Gewebe­ stelle geführt wird, stellt besondere Anforderungen an das Über­ tragungselement zwischen Instrumentengriff 1 und Instrumenten­ kopf 3. Aufgrund des Einsatzes von flexiblen sehr dünnen und da­ mit sehr biegeweichen Hüll- und Innenrohren kommt das beschrie­ bene Mikrogreifinstrument ohne mechanische Gelenke aus. Eine be­ sondere Problematik bei einem minimalinvasiven Einsatz derarti­ ger Gelenke läge in der erforderliche Stabilität, welche deren konstruktiv erforderliche Baugröße erheblich vergrößern und da­ mit die beschriebene Einsatzbereiche erheblich einschränken würde. Ferner würde der Kanal im Innenrohr 9 vom Instrumenten­ griff 1 zum Instrumentenkopf 3 an Gelenken Engpässe und Knick­ stellen aufweisen, was einen Einsatz von Zusatzinstrumenten, welche durch diesen Kanal zum Instrumentenkopf 3 geschoben wer­ den, erheblich behindert.

Insbesondere erlaubt der einfache Aufbau des Mikrogreifinstru­ mentes eine leichte und schnelle Demontage und Reinigung nach dem medizinischen Einsatz, womit sich die Kosten deutlich redu­ zieren und die Verfügbarkeit erheblich verbessert werden kann.

Das Hüllrohr 4 ist in der beschriebenen Ausführungsform aus ei­ nem Kunststoffschlauch aus Polytetraflourethylen (PTFE) gefer­ tigt. Das Innenrohr 9 dagegen besteht aus einer Formgedächtnis­ legierung, im Beispiel aus einer superelastischen Nickel-Titan- Legierung. Gegenüber anderen Metallen weisen bestimmte Nickel- Titan-Legierungen bei Verformung aufgrund von spannungsinduzier­ ten Phasenumwandlungen ein für Formgedächtnislegierungen typi­ sches Dehnungsverhalten auf, welches sich in einem bestimmten Temperaturfenster durch pseudoelastische Dehnungsanteile bis zu 8% auszeichnet. Ferner lässt die hohe Festigkeit und Duktilität bei geringem Gewicht und guter Korrosionsbeständigkeit sowie eine ausgeprägte Biokompatibilität diesen Werkstoff für den Ein­ satz in dem erfindungsgemäßen Mikrogreifinstrument besonders eignen.

Der dargestellte Instrumentenkopf wird nach dem Verfahren der Draht-Mikro-Funkenerosion (µEDM-Technik) aus dem Endstück des Innenrohres 9 herausgearbeitet, wobei dieses in Längsrichtung zweifach, um 180° versetzt, geschlitzt wird und das verbleibende Material im Bereich der beiden Längsschlitze 10 die beiden Greifarme 11 bilden (Fig. 2). Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung vielfältiger Geometrien in sehr kleinen Dimensionen unter der Voraussetzung, dass das Werkstück elektrisch leitfähig ist. Die bei dem Erodierverfahren entstehenden Grate und Kanten müssen für einen invasiven Einsatz in der Chirurgie entfernt oder abgerundet werden, was im vorliegenden Beispiel auf elektrolytischem Wege in einer wässrigen Lösung mit je 5% Schwefelsäure und Methanol bei 11,5 V geschieht. Die Greifarme bilden hierbei die Anode, eine Edelstahlplatte die Kathode. Beide Längsschlitze 10 sind über deren gesamten Länge oder von den Stirnflächen 12 ausgehend nur einen Teil der Schlitzlänge gezackt gestaltet.

Im Anschluss an den zuvor beschriebenen Herstellungsschritten werden die Greifarme 11 des Mikrogreifinstrumentes im geöffneten Zustand in einer Biegevorrichtung eingespannt und bei einer Tem­ peratur von ca. 500°C spannungsfrei geglüht. Es bleibt eine plastische Verformung in den Greifarme 11 bevorzugt im Bereich der beginnenden Längsschlitze 10 zurück, welche in diesen beim Zusammendrücken der beiden Greifarme zueinander im Hüllrohr 4 eine radial nach außen wirkende Vorspannung hervorruft.

Während der minimalinvasiven Biopsie wird das beschriebene Mi­ krogreifinstrument in einen Ductus, beispielsweise dem Milchgang der weiblichen Brust einer Patientin, eingeführt und zu dem zu entnehmenden Gewebebereich geschoben. Der Milchgang einer weib­ lichen Brust besitzt dabei einen Innendurchmesser von ca. 1,2 mm und ist mehrere mm oder cm lang. Dabei ist es von Vorteil, wenn die Lokalisierung der zu entnehmenden Gewebeprobe und die an­ schließende Entnahme der Gewebeprobe, unter Sicht erfolgt. Eine ausreichende Sicht auf die zu entnehmende Gewebeprobe erhält man mit Hilfe des flexiblen Endoskops 13, welches auf der Seite des Betätigungsgriffs 1 durch das Innenrohr 9 des Mikrogreifinstru­ ments zum Instrumentenkopf 3 so eingeschoben wird, dass die En­ doskopspitze 14 zwischen den Greifarme 11 des Mikrogreifinstru­ ments positioniert ist (Fig. 1). Ferner lässt sich das Endoskop 13 während des Eingriffes herausziehen und ein ggf. erforder­ liches anderes System wieder einsetzen.

In der zuvor beschriebenen Ausführungsform benötigt das Mikro­ greifinstrument im chirurgischen Einsatz keinen Führungstrokar für das Endoskop 13, was einen weiteren Vorteil des Mikrogreif­ instrumentes darstellt. Als Führungstrokar für das Endoskop 13 dient hier das Innenrohr 9 des Mikrogreifinstrumentes.

Literatur

[1] Pschyrembel: Klinisches Wörterbuch, 258., neu bearbeitete Auflage, de Gruyter, 1998, S. 199 und 1322
[2] Fritz Ruck - Ophthalmologische Systeme GmbH: Katalog gesam­ tes Lieferprogramm, Blatt

12-4

, Stand

1996

Bezugszeichenliste

1

Betätigungsgriff

2

Bowdenzug

3

Instrumentenkopf

4

Hüllrohr

5

Achse

6

Hebel

7

Rückholfeder

8

Schelle

9

Innenrohr

10

Längsschlitze

11

Greifarme

12

Stirnflächen

13

Endoskop

14

Endoskopspitze

Claims (3)

1. Endoskopisch einsetzbares Mikrogreifinstrument für die si­ chere Entnahme von Gewebeproben aus engsten Lumina in der Hu­ manmedizin, bestehend aus einem Betätigungsgriff (1) und ei­ nem Bowdenzug (2) als Übertragungselement, bestehend aus ei­ nem axial verschiebbaren biegeweichen Hüllrohr (4) als Kabel­ schlauch, dessen Durchmesser 2 mm nicht übersteigt, sowie ei­ nem flexiblen Innenrohr (9) als Bowdenzugkabel, welches im Bereich des Instrumentenkopfes (3) aus dem Hüllrohr heraus­ steht, über dem Umfang zwei gezackte Längsschlitze (10) auf­ weist und das in diesem Bereich verbleibende Material des flexiblen Innenrohrs die Greifarme (11) bilden, die widerum im eingezogenen Zustand, d. h. im Hüllrohr (4), unter einer radial nach außen gerichteten Vorspannung stehen und sich im ausgezogenen Zustand, d. h. außerhalb des Hüllrohres (4), aufspreizen, wobei im Innenrohr (9) ein flexibles Endoskop (13) eingeschoben, die Endoskopspitze (14) im Bereich der Greifarme angeordnet und das Endoskop während des Eingriffs im Körper des Patienten im Rohr verschiebbar, aus dem Rohr­ ende heraus oder ganz herausziehbar ist.

2. Mikrogreifinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüllrohr (4) aus einem biokompatiblem Polytetra­ flourethylen (PTFE-Kunststoff) gefertigt ist.

3. Mikrogreifinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenrohr (9) und die Greifarme (11) aus einem superelastischen, elektrisch leitfähigen Material, vorzugs­ weise einer Nickel-Titan-Legierung, gefertigt sind.