DE102009011970A1 - Antrieb für die längsverschiebliche Schneidhülse einer Biopsienadel - Google Patents

Antrieb für die längsverschiebliche Schneidhülse einer Biopsienadel Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine längsverschiebliche Schneidhülse einer Biopsienadel zum Öffnen und Verschließen des Probeentnahmeraums mittels eines umsteuerbaren Elektroantriebsmotors, wobei auf der Schneidhülse eine mit dieser fest verbundenen Gewindespindel angeordnet ist, die bei Betätigung des Antriebs mit einer ortsfest verbundenen Mutter zusammenwirkt. Die Hohlnabe (20) des Antriebsrades (29) ist auf der Kanülengewindespindel angeordnet und der Querschnitt von Kanülengewindespindel (21) und Hohlnabe (20) des Antriebsrades ist so gestaltet, dass mittels der Hohlnabe die Kanülengewindespindel gedreht wird und die Kanülengewindespindel (21) weist proximalseitig und distalseitig je einen gewindefreien Teil (78) auf, der mit dem mittleren Gewindeabschnitt (22) verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antrieb für die längsverschiebliche Schneidhülse einer Biopsienadel zum Öffnen und Verschließen des Probeentnahmeraums mittels eines umsteuerbaren Elektroantriebsmotors, wobei auf der Schneidhülse eine mit dieser fest verbundene Gewindespindel angeordnet ist, die bei Betätigung des Antriebs mit einer ortsfest verbundenen Mutter zusammenwirkt.
  • Ein derartiger Antrieb für die Schneidhülse zum Öffnen und Verschliessen des Probeentnahmeraums ist aus der DE 102 12 154 A1 bekannt. Bei dem bekannten Antrieb ist die Biopsienadel mit Schneidkanüle auf einem Spannschlitten montiert und der Antrieb für die Schneidkanüle ist hierzu parallel im Handstück untergebracht. Dieser Antrieb baut relativ hoch, weil die Biopsienadelachse und die Achse des Antriebrades mit Abstand zueinander angeordnet sind. Zum anderen dient dieser Antrieb allein dem Öffnen und Verschließen des Probeentnahmeraums, die Steuerung des Antriebs ist genau auf die Länge des Probeentnahmeraums ausgelegt, d. h. es wird die dafür nötige Umdrehungszahl vorgegeben oder die Länge der Wegstrecke wird photoelektrisch überwacht. Diese Art der Ausbildung lässt es nicht zu, den Verschlussmechanismus weiter zu betreiben, wenn der Probeentnahmeraum verschlossen oder geöffnet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Antrieb für die Schneidkanüle vorzusehen, der einerseits gedrängter baut und der es anderseits ermöglicht, den Antrieb unabhängig vom Öffnen und Verschließen des Probeentnahmeraums zu steuern.
  • Die Lösung der Aufgabe besteht darin, dass die Hohlnabe des Antriebsrades auf der Kanülengewindespindel angeordnet ist und der Querschnitt von Kanülengewindespindel und Hohlnabe des Antriebsrades so gestaltet sind, dass mittels der Hohlnabe die Kanülenspindel gedreht wird und dass die Kanülengewindespindel proximalseitig und distalseitig je einen gewindefreien Teil aufweist der mit dem mittleren Gewindeabschnitt verbunden ist.
  • Durch die koaxiale Anordnung der Hohlnabe des Antriebsrades auf der Kanülengewindespindel mit entsprechender Querschnittausbildung kann einerseits die Kanülengewindespindel unmittelbar angetrieben werden. Diese Ausbildung des Antriebs baut sehr nieder. Auch kann durch diese Art der Gestaltung des Antriebs, dieser vormontiert auf der Biopsienadel/Schneidkanüle als Bauteil in das Handstück eingefügt werden. Die dreiteilige Ausbildung der Kanülengewindespindel, nämlich bestehend aus einem Mittelstück mit Gewinde, den Gewindeabschnitt und je einem proximalseitig und distalseitig angefügten gewindelosen Abschnitt, ermöglicht den Antrieb auch dann weiterlaufen zu lassen, wenn der Gewindeabschnitt das Innengewinde der Mutter verlassen hat. Dadurch kann der Kanülenantrieb zeitgesteuert zu- und abgeschaltet werden. Dadurch kann ein weiterer Antrieb z. B, für eine Eindringhilfe der Biopsienadel, unabhängig vom Öffnen und Verschließen des Probeentnahmeraumes zu- oder abgeschaltet werden. So ist es möglich. dass der Antrieb für die Eindringhilfe in dem Bereich der gewindelosen Abschnitte abgeschaltet bleibt und nur im Gewindeabschnitt wirkt, oder in allen Abschnitten weiter betrieben wird, obgleich der Probeentnahmeraum bereits geöffnet oder geschlossen ist.
  • Die Anordnung von je einem elastischen Element auf der Schneidkanüle distalseitig und einem weiteren proximalseitig auf der Biopsienadel bewirkt, dass sobald der gewindetragende Abschnitt der Kanülengewindespindel außer Eingriff des Gewindes der Mutter ist, das beim Öffnen oder Verschließen des Probeentnahmeraumes jeweils vorgespannte, elastische Elemente versucht die Kanülengewindespindel in Richtung Mutter zu drücken, so dass bei Drehrichtungsumkehr die Gewindeverbindung wiederhergestellt wird.
  • Die Anordnung einer umlaufenden Steuernut auf der Hohlnabe des Antriebsrades dient als Antrieb für die Erzeugung geringfügiger Longitudinalbewegung auf die Biopsienadel, die das Eindringen der Biopsienadel in das Gewebe begünstigen und deshalb als Eindringhilfe dient.
  • Durch die mechanische Ausbildung des Antriebs für die Eindringhilfe mittels eines Schiebers der die Bewegung von der Steuernut auf einen auf der Biopsienadel angeordneten Halter über weitere Verbindungsmittel überträgt, ist eine einfache und sehr zuverlässige Übertragungseinheit geschaffen worden. Der Schieber ist in einer Nut zwischen Gehäuse und Motorhalter geführt und somit gegen ein Abgleiten gesichert.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand von Zeichnungen nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:
  • 1 Das Biopsiegerät perspektivisch
  • 2 Das Biopsiegerät perspektivisch mit abgenommener Gehäuseoberschale und Koaxialkanülen Aufsatz
  • 3 Das Biopsiegerät in einer Explosionsdarstellung
  • 4 Getriebeantrieb für Longitudinalbewegungen der Schneidkanüle und für die Eindringhilfe der Biopsienadel als Explosionsdarstellung
  • 4a Detail für den Antrieb der Eindringhilfe der Biopsienadel
  • 5 Getriebe und Antrieb für Vakuum- und Überdruckerzeugung für die Biopsienadel
  • 6a Längsschnitt durch das Biopsiegerät mit Zuordnung der Detail A u. B
  • 6b Längsschnitt durch das Biopsiegerät mit Zuordnung der Detail C u. B
  • 7 Vergrößerung Schneidkanülengetriebe (Detail A) aus dem Längsschnitt in 6a
  • 7a Schnitt E durch das Biopsiegerät gem. 6b (vergrößert)
  • 8 Vergrößerung Vakuum- und Druckerzeugungsgetriebes (Details B) aus dem Längsschnitt in 6a
  • 8a Schnitt F durch das Biopsiegerät gem. 6B (vergrößert)
  • 9 Vergrößerte Darstellung der Überwachungseinrichtung für die Nadelgewindespindel (Detail C im Längsschnitt in 6b)
  • 10 Vergrößerte Darstellung des Vakuumzylinders mit Verriegelungsstück für den Batteriekasten (Detail D im Längsschnitt in 6b)
  • 11 Schematische Darstellung der photoelektrischen Überwachung der Kolbenbewegung der Vakuum/Überdruckerzeugungseinrichtung
  • 12 Energieversorgung des Biopsiegerätes (schematisch)
  • Das in 1 dargestellte Biopsiegerät besteht aus einem Handstück 10 und einer in der Längsachse des Handstücks nahezu fest angeordneten Biopsienadel 6. Die Biopsienadel selbst wird koaxial von einer in der Längsachse longitudinal verschiebbaren Schneidkanüle 5 umgeben. Distalseitig weist die Biopsienadel eine Nadelspitze 9 und einen Probeentnahmeraum 8 (sh. 3) auf. Im Innern des Handstücks, das aus einer Gehäuseoberschale 1 und einer Gehäuseunterschale 2 sowie einem proximalseitig angeordneten Batteriekasten 3 und einem distalseitig angeordneten Klemmring 4 besteht, sind die Antriebselemente u. a. insbesondere für die Longitudinalbewegung der Schneidkanüle, die Eindringhilfe für die Biopsienadel sowie die Vakuum-/Druckerzeugungsvorrichtung sowie die Energieversorgung und die Steuerplatine 7 angeordnet. Ein Teil der Antriebselemente und der Reduziergetriebe ist unmittelbar auf der Biopsienadel und der Schneidkanüle angeordnet und umgeben diese größtenteils koaxial, wie später beschrieben wird. In die Gehäuseoberschale 1 ist eine Steuerplatine 7, mit u. a. zwei Steuertasten 66, 67 und zwei LED-Anzeigen 68, 69 als eigenständiges Bauteil, von der Unterseite her in die Gehäuseoberschale 1 eingepresst. Die Gehäuseoberschale 1 weist Führungselemente 13 auf (s. 3) z. B. sechs Führungsstifte, die beim Zusammenbau in Taschen 14 der Gehäuseunterschale 2 eingeschoben werden und in den Taschen z. B. durch Eindringen der Verschlusselemente in dafür vorgesehene Aussparungen in der Gehäuseunterschale, z. B. durch Klicken, verbunden werden, oder die Gehäuseoberschale wird mit der Gehäuseunterschale durch Klemmung verbunden.
  • Weiterhin werden über den distalseitig angeordneten Klemmring 4 und den proximalseitig angeordneten Batteriekasten 3 die Gehäuseoberschale 1 und die Gehäuseunterschale 2 miteinander durch Klemmung bzw. Verspannnen miteinander verbunden. Zum Aufsetzen des Klemmrings 4 sind an den beiden Gehäuseschalen distalseitig Nasen 15 angefügt; proximalseitig erfolgt die Verbindung der Gehäuseoberschale mit der Gehäuseunterschale über den Batteriekasten 3. Der Batteriekasten 3 wird über eine spezielle Verriegelungseinheit mit den beiden Gehäuseschalenhälften 1, 2 verriegelt bzw. verspannt. Am proximalseitigen Ende der Biopsienadel ist die Vorrichtung zur Erzeugung eines Vakuums/Überdrucks im Innenraum der Biopsienadel für die Probengewinnung bzw. deren Auswurf koaxial auf dem proximalen Ende der Biopsienadel aufgesetzt. Diese Vakuum-/Druckerzeugungseinrichtung besteht aus einer in der Nähe des proximalseitigen Endes der Biopsienadel aufgesetzten antreibbaren Nadelgewindespindel 34 die den mit der Nadelgewindespindel fest verbundenen Kolben 35 der Vakuum/-Druckerzeugungseinrichtung trägt (sh. insbesondere 5, 8). Über den Kolben 35, mit dem Dichtring 44, wird ein Vakuumzylinder 17 geschoben der distalseitig einen Bund 18 aufweist der in eine am proximalseitigen Ende der Gehäuseunterschale 2 und Gehäuseoberschale 1 eingearbeiteten Nut 19 eingehängt wird (sh. insbesondere 10). Am proximalseitigen Ende des Vakuumzylinders 17 ist ein Verriegelungsstück 16 angeordnet, das mit dem Batteriekasten 3 für die Verrieglung der beiden Gehäuseschalenteile 1, 2 proximalseitig sorgt. Das Verriegelungsstück 16 weist zwei Flügel 36 auf, die auf einer kreisförmigen Scheibe 37 des Vakuumzylinders 17 angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen den Flügeln 36 zu der Vakuumzylinderstirnseite 38 des Vakuumzylinders 17 etwa der Schalendicke des Batteriekastens 3 an der proximalen Batteriekastenstirnseite 39 entspricht. Die Scheibe 37 mit dem befestigten Flügeln 36 wird bei der Montage durch eine entsprechend ausgebildete Öffnung an der proximalseitigen Batteriekastenstirnseite 39 des Batteriekastens 3 geschoben und anschließend durch Verdrehen des Vakuumzylinders 17 mittels der Flügel 36 gegen die beiden Gehäuseschalen 1, 2 verspannt; dies geschieht dadurch, dass der in die Gehäuseschalen eingehängte Vakuumzylinder 17 gewissermaßen als Zuganker zwischen Batteriekastenstirnseite 39 und den Gehäuseschalen wirkt. Da die Gleitfläche für die Flügel 36 an der Batteriekastenstirnseite 39, an denen die Zapfen bei Verdrehen entlang gleiten, leicht ansteigend ausgebildet sind, erfolgt eine kraftschlüssige Verbindung. Der Bund 18 des Vakuumzylinders 17 wird in der Nut 19 gehalten, durch das Verdrehen des Vakuumzylinders 17 wird der Batteriekasten 3 somit gegen die Gehäuseschalen gezogen, so dass sich eine Längsverspannung ergibt. Diese Verriegelung ist leicht zu verschließen und ebenso leicht zu öffnen. Distalseitig sorgt der Klemmring 4 in Verbindung mit den Nasen 15 an den Gehäuseschalen 1, 2 für eine sichere Verbindung. Soll die Verbindung der Gehäuseschalen aufgehoben werden, so ist nur der Vakuumzylinder 17 mittels der Flügel 36 in seine Öffnungsstellung zurück zu drehen und der Klemmring 4 von den Nasen 15 abzuziehen. Die Nadeleinheit sowie die in die Gehäuseunterschale 2 eingeschobenen Motoreinheiten sind ebenso leicht entnehmbar wie die Batterien, die eingepresste Steuerplatine und die Stromschienen. Dies ermöglicht ein umweltschonendes Recycling der Metallteile, der Batterien und Motoren sowie der Kunststoffteile wie z. B. Gehäuseschalen, Batteriekasten und Getriebeteile und Motorhalter.
  • In der Gehäuseunterschale 2 werden die beiden Motorhalter 40 für die elektrischen, umsteuerbaren Antriebsmotoren 11/12 nach der Montage der Motoren und Teilen des Getriebes eingeschoben. In den Motorhalter 40 sind neben dem Antriebsmotor Getriebeteile die zur Untersetzung der Antriebsdrehzahl sowie Stromführungsteile untergebracht. Die Antriebsräder für die Gewindespindeln sowie für den Antrieb der Eindringhilfe sind auf der Schneidkanüle bzw. der Biopsienadel koaxial angeordnet. In der 4 ist der Antrieb für die Longitudinalbewegung der Schneidkanüle sowie die Eindringhilfe für die Biopsienadel in einer Explosionsdarstellung gezeigt. 7 zeigt das Getriebe für die Bewegung der Schneidkanüle und die Eindringhilfe vergrößert als Schnitt. 5 zeigt die Ausbildung des Getriebes für die Vakuum-/Druckerzeugungsanlage als Explosionsdarstellung. 8 zeigt das Getriebe für die Vakuum-/Druckerzeugungseinrichtung im Schnitt. Die 7a zeigt im Detail die Hohlwelle des Antriebsrades und die darin gelagerte Kanülenspindel; 8a zeigt die Lagerung der Nadelgewindespindel in den Führungsplatten 83.
  • Der Motorhalter 40, der als selbständiger Einschub ausgebildet ist, ist in seiner Grundform ein rechteckiger Körper dessen Längsachse größer ist als die Breiten- und Hochachse. In der Längsachse sind die Motorhalter 40 unterteilt in den Motorhalterteil 33 und dem mit diesem fest verbundenen Getriebekasten 42. In der Horizontalen, also dem Teil der oberhalb der Antriebsmotoren liegt, ist der Motorhalterteil durch eine Trennwand bzw. Trennmulde gegenüber dem Antriebsmotor abgeschottet. Nach dem Einschieben der Motorhalter in die Gehäuseunterschale liegen in dem Teil oberhalb der Trennwand die Schneidkanüle bzw. Biopsienadel mit den auf diesen unmittelbar angeordneten Antriebsaggregaten.
  • Der Motorhalter 40 weist im unteren Bereich eine Halterung für den umsteuerbaren Elektromotor auf, in die die Antriebsmotoren 11, 12 eingeklemmt werden. Die elektrischen Anschlüsse 41 der Motoren liegen in der Waagerechten (sh. 4 und 5). Auf der Motorantriebswelle ist das jeweilige Motorritzel 24 aufgepresst, das mit dem Abtriebszahnrad 25 zusammenwirkt. Im oberen Teil des Motorhalters 40, also im Bereich oberhalb des Motors, ist beim Motorhalter für die Schneidkanüle eine Doppelhalterung 49 für die Hohlnabe 20 des Antriebsrades 29 vorgesehen, das koaxial auf die Kanülengewindespindel 21 aufgeschoben ist und der Hohlnabe als Lager dient. Der Innendurchmesser der Hohlnabe weist zwei parallele Seiten auf, die über Kreissegmente miteinander verbunden sind (sh. insbesondere 7a). Die Kanülengewindespindel 21 weist einen dem Querschnitt der Hohlnabe entsprechenden Querschnitt auf. Die Kanülengewindespindel 21 wird über die Hohlnabe 20 des Antriebsrades 34 mittelbar im Motorhalter gelagert. Der Motorhalter für die Biopsienadel weist ebenfalls eine Halterung 43 für die Lagerung der Hohlnabe 63 des Antriebsrades 29 auf; in der Hohlnabe 63 des Antriebsrades ist ein Gewinde vorgesehen, das mit dem Gewinde der Nadelgewindespindel zusammenwirkt. Die am Motorhalter proximalseits angeordnete Lagerstelle ist als Festlager ausgebildet; so dass die Nadelgewindespindel mit Kolben 35, die auf die Biopsienadel aufgeschoben ist, in der Längsachse durch Drehen des Antriebsrades 24 in der Längsachse über die Biopsienadel verschoben werden kann; ein Drehen um die eigenen Achse ist nicht möglich, da die Führungsplatten 83 die beiden angephasten Seiten der Nadelgewindespindel 34 führen (sh. 8a).
  • Nachfolgend wird der Aufbau des Kanülenspindelantriebs und des Biopsienadelantriebs beschrieben:
    Das distalseitig angeordnete Motorritzel 24 des Kanülenmotors 11 greift in ein Abtriebszahnrad 25 ein, das auf der verlängerten Hohlnabe 20 des Antriebsrades 29 gelagert ist; das Antriebsrad 25 ist mit dem Zwischenritzel 26 über eine gemeinsame Nabe verbunden. Das Zwischenritzel 26 seinerseits kämmt mit dem Stufenritzel 27, auf dessen gemeinsamer Welle ein weiteres Ritzel 28 angeordnet ist, das mit dem Antriebsrad 29 zusammenwirkt, welches über die mit dem Antriebsrad verbundene Hohlnabe 20 die Kanülengewindespindel 21 antreibt. Bei der Nadelgewindespindel 34 wird über die Hohlnabe, die mit dem Antriebsrad fest verbunden ist und die ein Innengewinde aufweist, die Nadelgewindespindel angetrieben. Die gemeinsame Welle des Stufenritzels 27 und des mit diesem verbundenen Ritzel 28 ist in den Seitenwänden des Motorhalters bzw. des Getriebekastens beidseitig in einer dafür vorgesehene Lagerstelle 70 gehalten; zum Einfügen ist je ein Schlitz 45 in den beiden Seitenwänden vorgesehen, sodass die Welle mit den Ritzeln von unten her in den Getriebekasten eingepresst werden kann. Der Motorhalter des Kanülenmotors weist proximalseitig eine rechte und eine linke senkrecht stehende Hohlrippe 47 auf, die in Höhe der elektrischen Anschlüsse 41 über dem Kanülenmotor enden. In diese Hohlrippe werden bei der Montage vorgefertigte, elektrisch leitende Federelemente 75 oder Stromleitschienen 74 eingeschoben, die die Motorenanschlüsse elektrisch mit der Steuerplatine verbinden, so dass die Aktivierung der Elektromotoren und damit die Steuerung der Motoren über die auf der Steuerplatine 7 angeordneten elektrischen Bauteile erfolgen kann. Am Boden jedes Motorhalters sind Stifte 46 vorgesehen, die in entsprechende Ausnehmungen in dem Boden der Gehäuseunterschale 2 eingedrückt werden können und so den Motorhalter in der Gehäuseunterschale 2 fixieren. Das dem Motor nachgeschaltete Getriebe sorgt dafür, dass die hohe Drehzahl des elektrischen Antriebmotors auf eine brauchbare Drehzahl reduziert wird; die Motordrehzahl wird mittels des Getriebes auf eine Drehzahl von ca. 75 U/Min. für die Gewindespindel bzw. Nadelgewindespindel reduziert. Weiterhin wird eine Einstechhilfe mit der Getriebe/Motoreinheit für die Schneidkanüle, die später noch näher beschrieben wird, angetrieben.
  • Das Antriebsrad 29 wird mit der mit ihm verbundenen Hohlwelle 20 auf die Kanülengewindespindel 21 aufgeschoben. Um die Kanülengewindespindel antreiben zu können ist der Innenquerschnitt – wie bereits beschrieben – nicht rund ausgebildet sondern an zwei Seiten angephast, sodass ein Profil aus zwei parallel zueinander stehenden Seiten, die über runde Querschnitte miteinander verbunden sind, entsteht; entsprechend ist der Querschnitt des Gegenstücks, nämlich der Außenquerschnitt der Kanülengewindespindel ausgebildet. Das Mittelstück der Kanülengewindespindel, in der Längsachse gesehen, ist in dem verbliebenen runden Querschnittsbereich als Gewindestücke ausgebildet (sh. 4 und 7a). Die Kanülengewindespindel 21 besteht in der Längsachse gesehen aus drei Abschnitten. Zunächst aus einem gewindelosen Abschnitt 78, daran schließt sich ein Gewindeabschnitt 22 an, dessen Länge in etwa der Länge der Probeentnahmeöffnung entspricht, um diesen im Betrieb durch die Längsverschiebung der Schneidkanüle zu öffnen bzw. zu verschließen, danach folgt erneut ein gewindeloser Abschnitt 78. Der Gewindeabschnitt der Kanülengewindespindel wirkt mit einer distalseitig angeordneten Mutter 23 zusammen. Die Mutter 23 ist über Führungen drehgesichert in die Gehäuseunterschale 2 eingesetzt. Wird das Antriebsrad 29 angetrieben, so dreht es mittels der Hohlnabe die Kanülengewindespindel 21 und schraubt je nach Drehrichtung des Antriebsrades 29 diese in die Mutter 23 hinein oder heraus und die Schneidkanüle, die fest mit der Kanülengewindespindel verbunden ist, verschließt oder öffnet um die Längsachse drehend den Probentnahmeraum je nach Drehrichtung des Antriebsmotors. Nach einer vorgegebenen Zeit, sobald der Probeentnahmeraum geöffnet oder verschlossen ist, hat das Gewinde 22 der Kanülengewindespindel die Mutter 23 durchdrungen und das Gewinde der Kanülengewindespindel kommt außer Eingriff mit dem Gewinde der Mutter 23; einer der beiden gewindelosen Abschnitte liegt nun in der Mutteröffnung, sodass die Gewindespindel mit Schneidkanüle weiter gedreht werden kann ohne, dass die Schneidkanüle selbst eine Längsbewegung ausführt. In dieser Stellung dreht die Kanülengewindespindel solange weiter bis ein Steuerbefehl, nach einer vorgegebenen Zeit, den Motor abschaltet. Während dieser Zeit wird allein die Eindringtiefenhilfe weiter betrieben, d. h. die Longitudinalbewegung der Biopsienadel wird aufrechterhalten. Auf der proximalen Seite der Hohlwelle 20 des Antriebsrades 29 ist am Ende der Hohlwelle 20, die die gemeinsame Hohlwelle der beiden Räder 25/26 durchgreift, eine umlaufende sinusförmige Steuernut 30 eingearbeitet, die für den Antrieb der Eindringhilfe sorgt (wie später beschrieben wird).
  • Auf der Schneidkanüle 5 ist distalseits, vor der Muter 23 ein erstes elastisches Element z. B. in Form einer Spiralfeder 64 angeordnet, die sich am Innengehäuse z. B. über einen Zwischenring 71 abstützt und die aufgrund ihrer Elastizität versucht, die auf der Schneidkanüle längsverschiebliche Kanülengewindespindel wieder in Eingriff mit der Mutter 23 zu bringen, sobald durch Verdrehen die Schneidkanüle das Gewinde 22 der Gewindespindel – beim Verschließen des Proberaums – außer Eingriff vom Gewinde der Mutter 23 gekommen ist und das jeweilige elastische Element zusammen gepresst wurde. Ein weiteres elastische Element ebenfalls z. B. in Form einer Spiralfeder 65 oder eines elastischen Schlauchs ist proximalseitig auf der Biopsienadel, die die Schneidkanüle mit Kanülenspindel durchdringt, angeordnet. Das elastische Element, z. B. die Spiralfeder 65 oder ein elastisches Schlauchstück, stützt sich am Halter 51 ab. Wird nun die Kanülenspindel mittels dem Antriebsrad 29 bzw. dessen Hohlnabe so gedreht, dass die Probeentnahmeöffnung geschlossen wird, und nach Schließen der Probeentnahmeöffnung die Mutter 23 außerhalb des Wirkbereichs des Gewindes der Kanülengewindespindel 21 gelangt, so kann die Kanülengewindespindel weitergedreht werden, die Schneidkanüle jedoch wird in der Längsachse nicht weiter verschoben. Um nun wieder den Eingriff des auf der Kanülenspindel angeordneten Gewindes mit dem Gewinde der Mutter 23 wiederherzustellen, wird durch das elastische Element, die Spiralfeder 64, die Kanülengewindespindel in Richtung Mutter 23 gedrückt, und sobald die Drehrichtung des Antriebs umgekehrt wird, greift das Gewinde der Kanülenspindel in das Innengewinde der Mutter 23 ein und die Schneidkanüle gibt bei weiterem Drehen, nach einer vorgegebenen Zeit, den Probeentnahmeraum durch Längsverschiebung frei. Sobald der Probeentnahmeraum geöffnet ist, kommt das Gewinde der Kanülenspindel wieder außer Eingriff des Innengewindes der Mutter. Das auf der anderen Seite der Kanülenspindel angeordnete elastische Element, die Spiralfeder 65, versucht nun das Gewinde der Kanülengewindespindel wieder in Eingriff zu bringen. Erst nach Umkehrung der Drehrichtung ist dies erneut möglich. Sowohl bei links als auch bei rechts drehendem Antriebsrad 29 gelangt somit nach einer vorgegebenen Drehzahl oder Zeit das Gewinde der Kanülenspindel außer Eingriff – sobald der Probeentnahmeraum verschlossen oder geöffnet ist; gleichwohl dreht die mit dem Antriebsrad 29 verbunden Hohlwelle mit der darauf angeordneten Steuernut 30 weiter. Über die Steuernut 30 in die ein Zapfen 50 eingreift, wird die Bewegung der Eindringtiefenhilfe für die Biopsienadel angetrieben. Die Eindringtiefenhilfe, die darin besteht, dass auf die Biopsienadel eine longitudinale Bewegung übertragen wird, kann also auch dann weiter wirksam bleiben, wenn die Schneidkanüle selbst nicht bewegt wird; Voraussetzung hierfür ist, dass – wie beschreiben – der Gewindeabschnitt 22 der Kanülenspindel 21 nicht im Eingriff mit dem Innengewinde der Mutter 23 ist, was bei geschlossenem oder geöffneten Probeentnahmeraum der Fall ist wenn die gewindelosen Abschnitte 78 der Kanülenspindel sich in der Mutter befinden. Da der Kanülengewindespindelantrieb im vorliegenden Beispiel zeitgesteuert ist, ist also nur die durch die Steuerung vorgegebenen Zeit maßgeblich wie lange die Kanülengewindespindel nach dem Öffnen oder Schließen des Probeentnahmeraumes der Biopsienadel weitergedreht wird.
  • Zum Antrieb der Eindringtiefenhilfe ist ein parallel zum Motorhalter 40 angeordneter Übertragungsschieber 31 angeordnet, der mit einem Zapfen 50 in die Steuernut 30 der Hohlnabe 20 eingreift, die fest mit dem Antriebsrad verbunden ist. Der Übertragungsschieber 31 verbindet die Steuernut 30 mit der Brücke 32. Die Brücke 32 ist ihrerseits mit einem auf der Biopsienadel fest angeordneten runden, die Biopsienadel koaxial umgebenden Halter 51, verbunden (S. 4a). Der Übertragungsschieber 31 weist an seiner distalen Seite, innenseitig einen Zapfen 50 auf, der in die Steuernut 30 eingreift; proximalseitig ist ein Schlitz 48 vorgesehen, der mit einem an der Brücke 32 angeordneten Zapfen verbunden ist. Die Brücke 32 verbindet den Steuerschieber 31 mit dem Halter 51. Wird die auf der Hohlwelle angeordnete Steuernut 30 gedreht, so wird der Übertragungsschieber 31 in Längsrichtung bewegt und er überträgt die drehende Bewegung linear auf die Brücke 32. Da die Brücke fest auf der Biopsienadel angeordnet ist, wird diese in eine lineare Hin- und Herbewegung mit einer Amplitude von 1 bis 3 mm versetzt. Dadurch wird an der Spitze der Biopsienadel eine Frequenz erzeugt, die je nach der Ausbildung der Steuernut 30 veränderbar ist. Das Eindringen der Nadel in das Gewebe wird durch eine gewissermaßen vibrierende Biopsienadel erleichtert. Dies stellt eine erhebliche und schonende Hilfe beim Eindringen der Biopsienadel insbesondere der Biopsienadelspitze in das Gewebe dar. Die vibrierende Bewegung der Nadelspitze sorgt außerdem dafür, dass blutführende Gewebe beim Eindringen der Nadel ausweichen. Wie oben beschrieben läuft die vibrierende Bewegung der Biopsienadel weiter, wenn der Gewindeabschnitt der Schneidkanülengewindespindel außerhalb des Eingriffs des Innengewindes der Mutter 23 ist. Je nach Ausbildung der Steuernut 30 ist die Bewegung der Biopsienadel in einer Größenordnung von 1 bis 3 mm; die Frequenz richtet sich nach der Umdrehungszahl der Steuernut, die Längsverschiebung nach der Gestaltung der Steuernut, d. h. z. B. je nach Erhebungskurve ist eine Amplitude der Längsbewegung größer oder kleiner.
  • Damit der Übertragungsschieber 31 gegen ein seitliches Abgleiten gesichert ist, ist der Übertragungsschieber 31 mit seiner Kante 53 in einer Nut zwischen Gehäuseinnenwand und Motorhalter geführt. Der Motorhalter 40 des Kanülenantriebs mit daran angeordnetem Übertragungsschieber 31 wird in diese Nut in der Gehäuseunterschale 2 beim Zusammenbau eingesetzt. Die Gehäuseinnenwand und die benachbarte Motorhalterwand, die eigens an dieser Stelle ausgenommen sind, dienen so als Führung, sodass sich der Übertragungsschieber 31 nach dem Einsetzen nicht mehr seitlich abgleiten kann und der Zapfen 50 sich nicht mehr aus der Steuernut 30 und der Schlitz 48 sich nicht von dem Zapfen der Brücke 32 lösen können. Mittels der Kappe 60 die auf einem Vierkant 59 der mit der Biopsienadel wirkt, verbunden ist, kann die Biopsienadel um vorgegebene Winkelstellungen gedreht werden. Damit bei einer Drehung der Biopsienadel der Antrieb der Eindringhilfe nicht gestört wird, weist der Halter 51 in seinem Mittelteil 84 einen Vielkant auf, der auf die Verstellmöglichkeiten der Kappe abgestimmt ist.
  • Der Motorhalter 40 für den Nadelmotor 12 ist ähnlich dem Motorhalter 40 für den Kanülenmotor 11 gestaltet. Bei diesem Motorhalter ist jedoch distalseitig der Nadelmotor 12 angeordnet und der Getriebekasten 42 schließt sich proximalseitig an. Die elektrischen Anschlüsse 41 des Motors liegen waagerecht und distalseitig, die Antriebswelle mit Motorritzel 24 proximalseitig (sh. insbesondere 5 und 8). Das Antriebszahnrad 25 mit dem mit ihm verbundenen Zwischenritzel 26 sind ebenfalls auf einer Hohlnabe 63 angeordnet, die von der Hohlnabe des Antriebsrads 29 durchgriffen wird, die ihrerseits mit der Nadelgewindespindel 34 zusammenwirkt (sh. 8a). Für das Zusammenwirken weist die Hohlnabe 63 ein Innengewinde auf, das mit dem Außengewinde der Nadelgewindespindel zusammenwirkt und diese in Längsrichtung bewegt. Das Stufenritzel 27/28 wirkt u. a. wie beim Getriebe des Kanülengetriebes als Drehzahlreduzierer. Die die Zahnräder 25/26 überragende Wellenteile der Hohlnabe 63 des Antriebrades 24 dienen als Lagerstelle die in den Halter 43 des Motorhalter eingelegt werden. Die Lagerstelle bei der Nadelgewindespindel 34 ist als Festlager ausgebildet; beim Motorhalter für den Kanülenmotor ist eine Doppelhalterung 49 vorgesehen, die als Lager für die Hohlnabe 20 des Antriebszahnrades 29 ausgebildet sind.
  • Die Nadelgewindespindel 34 ist im Gegensatz zur Kanülengewindespindel auf der nahezu fest im Gehäuse angeordneten Biopsienadel längsverschieblich mittels des Innengewindes der Hohlnabe 63 gelagert; die Biopsienadel kann nur die von der Eindringtiefenhilfe erzeugte Längsbewegung von ca. 1–3 mm ausführen, weshalb das proximale Ende der Biopsienadel mittels eines Schlitzes 48, dessen axiale Länge ca. 5–6 mm beträgt, auf einer Mittelrippe 57 gelagert ist (sh. insbesondere 10). Die Nadelgewindespindel 34 hat ein ähnliches Querschnittsprofil wie die Kanülengewindespindel 21; es weist zwei angephaste Längsseiten die über Kreissegmente verbunden sind auf. Die angephasten Längsseiten wirken mit zwei am Motorhalter angeordneten Führungsplatten 83 zusammen, die verhindern, dass sich die Nadelgewindespindel um die Längsachse dreht. Dies ist deshalb besonders wichtig, da die Längsbewegungen der Nadelgewindespindel über Photozellen 80 überwacht werden, die mit der auf der Nadelgewindespindel angeordneten Marke 79 zusammen wirken.
  • Mit der Nadelgewindespindel 34 ist der mit ihr fest verbundene Kolben 35, der im Vakuumzylinder 17 geführt ist, verbunden; wird also die Nadelgewindespindel in der Längsachse durch Drehung der Nadelgewindespindel verschoben, wird der Kolben 35 im Vakuumzylinder zur distalen bzw. proximalen Seite – je nach Drehrichtung – bewegt. Um den Kolben gegenüber dem Vakuumzylinder abzudichten ist ein Dichtring 44 vorgesehen. Der Vakuumzylinder 17 ist koaxial auf der Biopsienadel 6 angeordnet; auf seiner proximalen Seite weist der Vakuumzylinder 17 ein Verriegelungsstück 16 für die Verbindung der Vakuumzylinderstirnseite 38 mit dem Batteriekasten auf. Über den Batteriekasten 3 und den Klemmring 4 werden die beiden Gehäuseschalen zusammengehalten. Für das Fixieren des Batteriekastens 3 an den Gehäuseschalen 1, 2 sorgt eine umlaufende Haltekante 72 (sh. insbesondere 8) an der proximalen Seite der beiden Schalen, in der das distalseitig angeordnete Gegenstück des Batteriekastens eingreift. Um den Vakuumzylinder 17 als Spannelement für den Batteriekasten 3 verwenden zu können, greift das distale Endstück des Vakuumzylinders 17 mit einem dort angebrachten Bund 18 in eine im Innenraum der beiden Schalen angeordnete Nut 19 ein, die ein Verdrehen des Vakuumzylinders gegenüber den Schalenteilen zulässt. Wird das Verriegelungsstück 16 am Vakuumzylinder mit seinen Flügeln 36 durch die Öffnungen an der Stirnseite des Batteriekastens gesteckt, sodass die proximale Batteriekastenstirnseite 39 in Höhe der Scheibe 37 des Vakuumzylinders zu liegen kommt, und anschließend der Vakuumzylinder mittels der beiden Flügel 36 verdreht werden kann, sodass die Flügel 36, den Batteriekasten gegen die beiden Schalenhälften drücken und der Vakuumzylinder 17 als Verspannglied wirkt.
  • Die Biopsienadel 6 deren proximales Ende bis zur Vakuumzylinderstirnseite 38 reicht, ist am Ende geschlitzt. Wie 10 zeigt, ist eine Verschlusskappe 56 in die proximale Stirnseite des Vakuumzylinders eingesetzt. Die Verschlusskappe weist mittig einen Mittelrippe 57 auf, in die der Schlitz 48 des proximalen Endes der Biopsienadel eingesetzt wird. Zur Abdichtung der Verschlusskappe 56 gegenüber der Durchführung in der Vakuumzylinderstirnseite 38 ist ein Dichtring 55 (O-Ring) in der Verschlusskappe 56 vorgesehen. Zur Befestigung der Verschlusskappe 56 in der Vakuumzylinderstirnseite ist eine Nut eingelassen, in die beim Zusammenbau ein Sprengring 82 eingesetzt wird. An seiner proximalen Außenseite weist die Verschlusskappe 56 einen Vierkant 59 auf, auf den eine Kappe 60 aufgesetzt ist. Die Kappe weist eine Markierung 61 auf. Steht die Markierung in der 12 er Stellung, so zeigt der Probeentnahmeraum in die gleiche Richtung wie die Markierung; wird die Kappe gedreht, so wird gleichzeitig der Probeentnahmeraum um den gleichen Winkel Betrag mitgedreht; dies bedeutet, dass bei eingeführter Biospienadel der Bediener stets an der Markierung erkennen kann, in welcher Richtung die Öffnung des Probeentnahmeraums zeigt. Ein Dichtring 54 dichtet den Durchgangzwischen Biopsienadel und Nadelgewindespindel mit Kolben ab. Er ist in eine entsprechende Rille am Kolbendurchgang eingelassen.
  • Das Vakuum bzw. der Überdruck für den Innenhohlraum der Biopsienadel wird mittels der koaxial auf der Biopsienadel angeordnete Vakuum-/Druckerzeugungseinrichtung erzeugt. Dabei wird der an der Nadelgewindespindel 34 angeordnete Kolben 35 im Vakuumzylinder 17, zur distalen oder proximalen Seite hin verschoben. Wird der Nadelmotor 12 aktiviert so wird je nach Drehrichtung des Nadelmotors über die mittels des Antriebsrades 29 angetriebenen Nadelgewindespindel 34 der Kolben 35 zur proximalen Seite, also in den Vakuumzylinder 17 hinein geschoben oder zur distalen Seite aus dem Vakuumzylinder heraus gezogen. Wird der Kolben in den Vakuumzylinder hinein geschoben so wird die Luft über die Hohlnadel nach außen gepresst; wird nach der Einführung der Biopsienadel in das Gewebe der Kolben heraus gezogen, also zur distalen Seite (Nadelspitze) hin bewegt, so entsteht im Vakuumzylinder 17 ein Unterdruck (Vakuum) der das Gewebe in den teilweise oder ganz geöffneten Probeentnahmeraum hineinzieht. Soll nach Entnahme der Gewebeprobe dieses aus dem Probeentnahmeraum herausgedrückt werden, so muss in den Vakuumzylinder 17 Luft einströmen können. Der Kolben wird über den am distalen Bund 18 des Vakuumzylinders angeordneten Einlassschlitz 62 zurückgezogen. In den Vakuumzylinder kann nun Luft einströmen, die zum Ausblasen der Probe aus dem Probeentnahmeraum genutzt wird, indem der Kolben zur proximalen Stirnseite des Vakuumzylinders bewegt wird. Anstelle des Schlitzes kann auch ein Ventil für den Lufteinlass vorgesehen werden; wie auch immer der Luftzufluss ist, ist in diesem Zusammenhang unwichtig; es muss nur sichergestellt sein, dass Luft zufließen kann, bevor mit der Druckerzeugung zum Ausblasen begonnen wird.
  • Die Versorgung der Motoren mit Strom erfolgt über zwei Batterien 73 die in dem Unterteil des Batteriekastens 3 untergebracht sind. Für die Verbindung der Batterien 73 mit den Antriebsmotoren sorgen vorgefertigte Stromleitschienen 74. Diese Stromleitschienen werden in dafür vorgesehene Kammern im unteren Bereich der Gehäuseunterschale in dafür vorgesehene Kanäle eingeschoben, die bis zu den Hohlrippen 47 des Motorhalters 40 des Nadelmotors reichen. In diese senkrecht stehende Hohlrippen werden stromleitende Federelemente 75 z. B. Spiralfedern eingeschoben, die die in die Gehäuseunterschale eingeschobenen Stromleitschienen mit der Steuerplatine 7 elektrisch verbinden. Über die Steuerplatine, die die Schaltelemente für die Motoren trägt, wird im Mittelteil, wieder mit einem weiteren Federelementen 75 der Strom von an der Steuerplatine vorgesehenen Anschlusspunkten abgenommen, und zu den waagerecht angeordneten Zu- und Ableitungen 41 der Antriebsmotoren geführt (sh. 12). Wird der Strom über eine Seite über das Stromleitsystem zugeführt, so wird er auf der Gegenseite über ein baugleiches System zum Minuspol zurückgeführt, sodass ein geschlossener Stromkreis vorliegt. Da die Motoren in der Drehrichtung umschaltbar sind, wird die Funktion der einzelnen Strom Zu- und Abflüsse, je nach Schaltung, umgekehrt. Auf der Steuerplatine sind zwei LED-Zellen 68, 69 angeordnet, die eine leuchtet grün und zeigt an, dass das Gerät im Gewebe ist, die andere Anzeige ist gelb und zeigt an, dass der Bearbeitungsvorgang außerhalb des Gewebes stattfindet. Die grüne LED-Anzeige blinkt, wenn das Biopsiegerät im Gewebe arbeitet so z. B. wenn die Probeentnahmeöffnung geöffnet oder geschlossen wird.
  • Um das Gerät komplett, also einsatzbereit anliefern zu können, werden die Batterien vom Stromkreislauf durch einen Kunststoffschieber 76 vom Stromkreislauf getrennt. Der Kunststoffschieber 76 wird vor dem Einsatz, durch einfaches Herausziehen entfernt. Der Stromkreis ist nach Entfernen des Kunststoffschiebers 76 geschlossen; das Gerät ist einsatzbereit da die Batterien mittels der üblichen Federn im Batteriekasten an die Stromleitschienen 74 angedrückt werden und dadurch der Stromkreislauf geschlossen wird.
  • Im Allgemeinen wird das Biopsiegerät mit einer Koaxialkanüle verwendet. Diese Koaxialkanüle kann bereits auf dem Biopsiegerät vormontiert sein. Am Klemmring 4 ist eine Nase 77 vorgesehen auf die ein Aufnahmestück 52 der Koaxialkanüle aufsetzbar ist. Um die Koaxialkanüle gegen Verdrehen zu sichern, ist am Klemmring 4 eine Radialnase 77 angefügt, die mit einer Radialnut 82 am Aufnahmestück an der Koaxialkanüle zusammenwirkt und verhindert, dass sich die Koaxialkanüle verdrehen kann. Um beim Wiedereinsetzen der Biopsienadel zusammen mit der Schneidkanüle in die Koaxialkanüle, z. B. wenn eine erste Probe genommen wurde und eine weitere erforderlich ist, zu verhindern, dass ein Luftstau entsteht, ist der Koaxialdichtring 58 auf der Nase des Klemmrings möglichst nahe an der Scheibe des Klemmrings angeordnet, so dass die eingeschlossene Luft entweichen kann, bis die Koaxialkanüle bis zur Dichtstelle übergeschoben ist. In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, dass die Koaxialkanüle zunächst meist für die Entnahme der ersten Probe mit der Biopsienadel und der Schneidkanüle in das Gewebe eingebracht wird. Wird nun eine weitere Probe benötigt, so wird allein das Biopsiegerät, also die Biopsienadel mit Probe entnommen und nach dem Entfernen der Probe aus der Nadel, mit verschlossenem Probeentnahmeraum erneut in die Koaxialkanüle eingesetzt. Es ist wichtig, dass die Luft bzw. die Gewebeflüssigkeit welche sich in der Koaxialkanüle nach der ersten Probeentnahme angesammelt hat, beim Einsatzvorgang entweichen kann, weshalb die Dichtstelle zwischen Koaxialkanüle und Klemmring soweit als möglich biopsiegerätenah gesetzt wird.
  • Der Arbeitsablauf des Biopsiegerätes wird über einen Mikroprozessor, der in der Steuerplatine angeordnet ist, gesteuert.
  • Wird die Steuertaste 66 gedrückt, so wird der Arbeitsablauf programmgesteuert ablaufen; wird die Steuertaste 67 gedrückt, so wird die Eindringtiefenhilfe zusätzlich abgerufen.
  • Das Biopsiegerät wird mit oder ohne Eindringtiefenhilfe meist mit vormontierter Koaxialkanüle in das Gewebe durch Druck eingesetzt z. B. zu einer Biopsieentnahme. Beim Einsetzen wird die Steuertaste 67 gedrückt und dabei die Spitze der Biopsienadel in schwingende Longitudinalbewegungen versetzt, die den Eindringkraftaufwand reduzieren. Das Einsetzen der Biopsienadel mit Eindringtiefenhilfe ist deshalb möglich, weil der Probeentnahmeraum geschlossen ist und die Kanülengewindespindel mit dem gewindelosen Abschnitt 78 außerhalb der Mutter frei drehen kann, d. h. ohne dass die Schneidkanüle eine Längsbewegung ausführt. Durch das Drücken der Steuertaste 66, nachdem die Biopsienadel in das Gewebe eingesetzt wurde, wird zunächst der Probeentnahmeraum mittels des Kanülenmotors 11 geöffnet, die LED-Anzeige 68 blinkt grün, die Abschaltung erfolgt nach einer vorgegebenen im Mikroprozessor abgelegten Zeitvorgabe; die LED-Anzeige zeigt grün, mit geringer Verzögerung nach dem Einschalten wird programmgesteuert mittels der Vakuum-/Druckeinrichtung im Hohlraum der Biopsienadel ein Vakuum erzeugt. Der Nadelmotor wird über den Mikroprozessor aktiviert und der Kolben 35 bewegt sich nach der distalen Seite. Da sich der Kolben 35 in der Ausgangsstellung (Grundstellung) nahe der proximalen Vakuumzylinderstirnseite 38 befindet, wird durch das Bewegen des Kolbens zur distalen Seite hin unmittelbar mit der Vakuumerzeugung begonnen. Die Bewegung des Kolbens wird photoelektrisch überwacht; zu diesem Zweck befindet sich auf der Nadelgewindespindel 34 eine Marke 79 die durch die Photozellen 80 überwacht werden. Befindet sich der Kolben auf der proximalen Innenstirnwandseite (Grundstellung) des Vakuumzylinders, so meldet das proximal angeordnete photoelektrische Auge an den Mikroprozessor diese Stellung; beim Erzeugen von Vakuum bewegt sich die Marke 79 auf der Nadelgewindespindel bis zum distalen photoelektrischen Auge 80, nach Erreichen dieser Marke wird der Nadelmotor abgeschaltet. Der Antriebsmotor der Druck-/Vakuumerzeugungseinrichtung wird also lagengesteuert; der Kanülenmotor wird hingegen zeitgesteuert.
  • Das im Hohlraum der Biopsienadel aufgebaute Vakuum begünstigt das Eindringen der Probe in den Probeentnahmeraum. Die LED-Überwachung blinkt grün bis der Probeentnahmeraum wieder geschlossen ist. Sobald dieser Vorgang beendet ist, zeigt die LED-Überwachung durch Grünlicht dies an; die Biopsienadel kann entnommen werden. Die Biopsienadel mit geschlossenem Probeentnahmeraum wird aus dem Gewebe gezogen.
  • Sobald die Steuertaste 66 erneut gedrückt wird – nach Entnahme der Nadel aus dem Gewebe –, wird der Kanülenmotor erneut aktiviert und die Drehrichtung umgekehrt, sodass die Schneidkanüle den Probeentnahmeraum öffnet; etwas verzögert wird Druck mittels der Vakuum-/Druckerzeugungseinrichtung auf den Hohlraum der Biopsienadel gegeben, die Gewebeprobe löst sich aus dem Probeentnahmeraum. Nach vollständiger Öffnung schaltet die blinkende LED-Anzeige auf Dauer gelb; der Vorgang ist abgeschlossen. Sollte eine erneute Biopsie erfolgen wird erneut der Schalter 66 betätigt, das Biopsiegerät geht automatisch in seine Grundstellung, d. h. der Biopsieraum wird geschlossen, die Vakuum-/Druckerzeugungseinheit schiebt den Kolben in die Grundstellung zur proximalen Stirnwand. Die LED-Zelle signalisiert gelb; die Bereitschaft für eine neue Biopsie. Sowohl beim Verschließen des Probeentnahmeraums, wie beim Öffnen sorgen die elastischen Elemente z. B. die Spiralfedern 64, 65 dafür, dass das Innengewinde der Kanülenspindel mit dem Innengewinde der Mutter 23 in Eingriff kommt. Dies ist erforderlich, weil sowohl beim Öffnen wie beim Schließen des Probeentnahmeraums das Gewinde der Kanülengewindespindel 21 das Innengewinde der Mutter 23 verlassen hat – in beiden Situationen dreht die Kanülengewindespindel in den gewindelosen Abschnitten 78 solange, bis die in der Steuerplatine abgelegte Zeitvorgabe erreicht ist. Nur durch das Anpressen der Kanülengewindespindel an die Mutter mittels der elastischen Elemente und die Drehrichtungsumkehr der Kanülengewindespindel ist ein Eingriff des Gewindes der Kanülengewindespindel in das Innengewinde der Mutter 23 möglich und damit das Öffnen und Verschließen des Probeentnahmeraums.
  • Während der Arbeiten außerhalb des Gewebes leuchtet die LED-Anzeige 68 gelb auf, sodass dem Bediener signalisiert wird, dass er außerhalb des Gewebes arbeitet.
  • Will der Bediener beim Einschieben der Biopsienadel die Eindringhilfe aktivieren, so drückt er die Steuertaste 67; der Kanülenmotor 11 wird aktiviert und über das Getriebe und die nachfolgenden Übertragungselemente wird auf die Biopsienadel eine Longitudinalbewegung in der Größenordnung von 1–3 mm ausgeübt; d. h. die Spitze der Biopsienadel bewegt sich vor und zurück und unterstützt das Eindringen. Das Vibrieren der Nadelspitze hat auch den Vorteil, dass bei Positionierung der Nadel im Gewebe unter Ultraschall, die Biopsienadel insbesondere die vibrierende Spitze leichter zu erkennen ist. Darüber hinaus ist mit einer bewegten vibrierenden Nadelspitze ein gewebeschonendes Eindringen der Biopsienadel möglich.
  • Wird die Steuertaste 67 nicht betätigt, so wird zwar beim Schließen und Öffnen der Probeentnahmeöffnung die Eindringhilfe aufgrund ihrer mechanischen Verbindung mit der Öffnung- und Schließbewegung ebenfalls aktiv (die Hohlwelle 20 mit Steuernut dreht bei jeder Aktivierung des Schneidkanülenabtriebes), aber während dem Einsetzen wird die Eindringhilfe nicht aktiviert. Wird also nur die Steuertaste 66 betätigt, läuft die Probeentnahme wie beschrieben ab, jedoch wird das Eindringen der Biopsienadel nicht durch die Eindringhilfe unterstützt.
  • Die äußere Oberfläche des Handstücks, insbesondere die äußere Oberfläche der Gehäuseober- und der Gehäuseunterschale 1, 2 weisen eine grobkörnige Struktur auf. Dies ist dann von Vorteil, wenn der Bediener wegen der sterilen Anwendung des Biopsiegerätes z. B. Gummihandschuhe trägt. Eine grobkörnige Struktur verhindert, dass man mit Gummihandschuhen beim Einsetzen abrutschen kann. Das erfindungsgemäße Gerät ist für den Gebrauch bei einer Person vorgesehen, d. h. nach jedem Patienten ist das komplette Gerät zu entsorgen; sodass bei der Einmalverwendung durch die grobe Struktur der Oberfläche nicht das Problem der Kontaminierung bei der nachfolgenden Reinigung entsteht, was bei Biopsiegeräten mit einem Handstück, bei dem nur die Biopsienadel gewechselt wird, besteht.
  • Da das Biopsiegerät meist unter Ultraschall verwandt wird, ist, bei einer genauen Positionierung, die rauhe Oberfläche des Gehäuses und die Longitudinalbewegung der Nadelspitze von großem Vorteil.
  • Da wie beschrieben das Biopsiegerät nach dem Gebrauch entsorgt wird, ist es wichtig, dass das Gerät leicht in seine Einzelteile zerlegt werden kann und die Trennung der verschiedenen Materialien leicht machbar ist. Aus diesem Grund wurde der Aufbau so gewählt, dass die beiden Gehäuseschalenhälften leicht voneinander trennbar sind, und die Antriebsmotoren wie die Batterie und die Steuerplatine sowie die Stromzuführungselemente aus den Motorhaltern und den Schalenteilen leicht entnommen werden können. Auch die auf der Biopsienadel und Schneidkanüle angeordneten Teile sind so ausgelegt und auf der Biopsienadel und Schneidkanüle befestigt, dass sie leicht abziehbar und bei Bedarf recycelt werden können. Beim Zusammenbau des Biopsiegerätes aus Einzelelementen ist darauf geachtet worden, dass nur Klemmverbindungen verwendet werden bzw. die Antriebselemente auf die Schneidkanüle bzw. Biopsienadel aufgeschoben werden, sodass ein umweltschonende Recycling ohne großen Zeitaufwand möglich ist.
  • 1
    Gehäuseoberschale
    2
    Gehäuseunterschale
    3
    Batteriekasten
    4
    Klemmring
    5
    Schneidkanüle
    6
    Biopsienadel
    7
    Steuerplatine
    8
    Probeentnahmeraum
    9
    Nadelspitze
    10
    Handstück
    11
    Kanülenmotor (vorn)
    12
    Nadelmotor (hinten)
    13
    Führungselemente
    14
    Tasche
    15
    Nasen
    16
    Verriegelungsstück
    17
    Vakuumzylinder
    18
    Bund
    19
    Nut
    20
    Hohlnabe
    21
    Kanülengewindespindel
    22
    Gewindeabschnitt
    23
    Mutter
    24
    Motorritzel
    25
    Abtriebszahnrad
    26
    Zwischenritzel
    27
    Stufenritzel
    28
    Ritzel
    29
    Antriebsrad
    30
    Steuernut
    31
    Übertragungsschieber
    32
    Brücke
    33
    Motorhalterteil
    34
    Nadelgewindespindel
    35
    Kolben
    36
    Flügel
    37
    Scheibe
    38
    Vakuumzylinderstirnseite
    39
    Batteriekastenstirnseite
    40
    Motorhalter
    41
    elektrische Anschlüsse
    42
    Getriebekasten
    43
    Halterung
    44
    Dichtring
    45
    Schlitz
    46
    Stift
    47
    Hohlrippe
    48
    Schlitz
    49
    Doppelhalterung
    50
    Zapfen
    51
    Halter
    52
    Aufnahmestück
    53
    Kante
    54
    Dichtring
    55
    O-Ring
    56
    Verschlusskappe
    57
    Mittelrippe
    58
    Koaxialdichtring
    59
    Vierkant
    60
    Kappe
    61
    Markierung
    62
    Einlassschlitz
    63
    Hohlnabe f. Vakuumeinrichtung
    64
    Spiralfeder
    65
    Spiralfeder
    66
    Steuertaste
    67
    Steuertaste Eindringhilfe
    68
    LED Anzeige grün
    69
    LED Anzeige orange
    70
    Lagerstelle
    71
    Zwischenring
    72
    Haltekante
    73
    Batterien
    74
    Stromleitschiene
    75
    Federelement
    76
    Kunststoffschieber
    77
    Nase
    78
    gewindelose Abschnitte
    79
    Marke
    80
    Photozellen
    81
    Sprengring
    82
    Radialnut
    83
    Führungsplatte
    84
    Mittelteil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10212154 A1 [0002]

Claims (8)

  1. Antrieb für die längsverschiebliche Schneidhülse einer Biopsienadel zum Öffnen und Verschließen des Probeentnahmeraums mittels eines umsteuerbaren Elektroantriebsmotors, wobei auf der Schneidhülse eine mit dieser fest verbundene Gewindespindel angeordnet ist, die bei Betätigung des Antriebs mit einer ortsfest verbundenen Mutter zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlnabe (20) des Antriebsrades (29) auf der Kanülengewindespindel (21) angeordnet ist und der Querschnitt von Kanülengewindespindel (21) und Hohlnabe (20) des Antriebsrades so gestaltet sind, dass mittels der Hohlnabe die Kanülengewindespindel gedreht wird und dass die Kanülengewindespindel (21) proximalseitig und distalseitig je einen gewindefreien Teil (78) aufweist, der mit dem mittleren Gewindeabschnitt (22) verbunden ist.
  2. Antrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die im Handstück fest angeordnete Biopsienadel mittels eines mit dem Kanülengewindespindelantrieb wirksam verbundenen Antrieb in longitudinale Schwingungen in der Größenordnung bis zu 3 mm versetzbar ist.
  3. Antrieb nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde des Gewindeabschnitts (22) der Kanülengewindespindel beim Öffnen und Verschließen des Probeentnahmeraums (18) mit dem Innengewinde der Mutter (23) zusammenwirkt und sobald das Gewinde des Gewindeabschnitts (22) der Kanülengewindespindel (21) das Innengewinde der Mutter (23) verlassen hat und der proximale bzw. distale gewindelose Abschnitt der Kanülengewindespindel vollständig in der Mutter wirkt, vorgespannte elastische Elemente (64, 65) dafür sorgen, dass bei Drehrichtungsumkehr des Gewindeabschnitts der Kanülenspindelgewinde dieser mit dem Innengewinde der Mutter (23) wieder in Eingriff kommt.
  4. Antrieb nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Hohlnabe (20) des Abtriebrades (29) zur proximalen Seite hin einerseits als Achse für die zwei verbundenen Zahnräder dient und andererseits das proximale aus den verbundenen Zahnrädern (25, 26) herausragende Teil der Nabe eine Steuernut (30) trägt, die über Ubertragungselemente die Biopsienadel in eine vibrierende Longitudinalbewegung versetzt.
  5. Antrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dem für den Antrieb verwendete Elektroantriebsmotor (11) ein Untersetzungsgetriebe nachgeschaltet ist, und Teile der Untersetzungsstufen des Untersetzungsgetriebes auf der Nabe des Abtriebszahnrads gelagert sind.
  6. Antrieb nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Kanülengewindespindel an zwei Seiten angephast ist, die beiden angephasten Seiten über Kreissegmente miteinander verbunden sind, und die Hohlnabe (20) des Abtriebsrades (29) als Gegenstück entsprechend ausgeformt ist.
  7. Antrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mit der Aktivierung des Schneidkanülenantriebs über eine Steuernut (30) ein zwangsgeführtes Schieberglied (31) longitudinal bewegt wird, das einem auf der Biopsienadel fest montierten Halter (51) über eine Brücke (32) eine Longitudinalbewegung aufzwingt.
  8. Antrieb nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung der Longitudinalbewegung auf die Biopsienadel auch nach dem Verschließen oder Öffnen des Probeentnahmeraums (8) durch die Schneidkanüle (5), also sobald die Schneidkanüle mit den gewindelosen Abschnitten (78) in der Mutter (23) dreht, aufrecht erhalten bleibt und durch Zeitvorgabe abgeschaltet wird.
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