DE19854291C2 - Endoskopische Anordnung zum Untersuchen von biologischem Gewebe - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer endoskopischen Anordnung zum Untersuchen von biologischem Gewebe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie aus der US 35 56 085 A bekannt ist. Ein Anwendungsgebiet ist die mikroinvasive Diagnostik bei inneren Organen, wie beispielsweise das Auffinden von Tumoren in der Lunge.

Es sind Anordnungen bekannt, bei denen mittels Punktions- bzw. Biopsienadeln in das Gewebe eingestochen wird, um das Gewebe in situ zu untersuchen.

In DE 19 513 643 A1 werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Untersuchung biochemischer und elektrophysiologischer Parameter des menschlichen Körpers durch Punktion mit einer Sonde vorgeschlagen. Als Sonde ist dabei ein an der Spitze angeschrägter Hohlzylinder mit einem Durchmesser von 500 µm beschrieben, der einen elektrischen und glasfaseroptischen Leiter sowie einen Kanal zur Applikation von Testsubstanzen enthält. Die Sonde soll aus sterilisierbarem, biegsamen Material gefertigt sein.

Weiterhin ist aus EP 0573 264 A2 eine Vorrichtung und eine Methode bekannt, mittels Fluoreszenzspektroskopie intraoperativ einen metastatischen Tumor zu erkennen und zu biopsieren. Hierbei wird nach Gabe von photosensitiven Farbstoffen (Benzoporphyrinderivaten) durch Anregung des Gewebes mit monochromatischem Licht über eine mit Lichtleitfasern ausgestattete Biopsienadel ein Fluoreszenzspektrum erzeugt, bei dem zur Unterscheidung zwischen normalen Gewebe und Tumorgewebe die Intensitätsverhältnisse bei zwei Wellenlängen (540 nm und 693 nm) ausgewertet werden. Die Biopsienadel ist zur Erfassung der Dicke von Tumoren kalibriert und weist eine Kammer zur Entnahme von Biopsiematerial auf.

Eine Verbesserung der Erkennbarkeit von kanzerösem Gewebe erhält man, wenn man nach DE 41 10 228 C2 das Gewebe impulsweise belichtet und mittels eines im zugeordneten Impulsregime angesteuerten Bildverstärkers entsprechend den unterschiedlichen Fluoreszenzabklingzeiten von Autofluoreszenz des Gewebes und Farbstofffluoreszenz die Bereiche, in denen der exogene Farbstoff angereichert wurde mit hoher Auflösung auf einem Fernsehmonitor erkannt werden können.

Nachteilig ist bei dieser Anordnung wie auch bei der zuvor beschriebenen Methode und Vorrichtung, daß zum Tumornachweis erst körperfremde Farbstoffe im Gewebe angereichert sein müssen, ehe eine Diagnostik erfolgen kann. Diesen Nachteil vermeidet man, wenn man körpereigene Farbstoffe für die Diagnostik verwendet.

In DD 227 044 A1 oder DD 221 556 A1 wurde vorgeschlagen, die NADH-Oberflächenflu­ oreszenz des Gewebes für diagnostische Zwecke zu nutzen, indem das Gewebe mit Lichtimpulsen im nahen UV (337 nm) belichtet und das im Gewebe erzeugte NADH-Fluoreszenzlicht wellenlängenselektiv gemessen wird. NADH ist ein körpereigenes Coenzym der Atmungskette der Zellen und gibt Auskunft über deren momentan vorliegenden Energiestoffwechselzustand.

Aus EP 0635 238 A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der der Oxigenierungsgrad des Hämoglobins im Gewebe spektroskopisch mit einer Nadel minimal invasiv gemessen und für die Diagnostik mit Hilfe eines Computers ausgewertet wird. Hierbei wird über eine Lichtleitfaser, die in der Hohlnadel bis zur Nadelspitze geführt ist, das Gewebe mit durchstimmbarem Licht aus einer Breitbandlichtquelle beleuchtet und das aus dem Gewebe rückgestreute Licht mit einer Photodiode seitlich in der Nadelwandung erfaßt und als Absorptionsspektrum auf dem Monitor eines Computers dargestellt, der den Meßablauf steuert und die Meßwerte verarbeitet. Der Oxigenierungsgrad ist jedoch nur ein Parameter unter mehreren, die auf Tumorgeschehen schließen lassen.

Allen genannten Methoden und Anordnungen haftet der Mangel an, daß ihre Sensitivität und Spezifität einzeln nicht ausreicht, um einen Tumor eindeutig zu erkennen.

In US 54 58 606 A wird ein Neuroendoskop beschrieben, in dessen metallischem Endoskopschaft ein Faseroptik-Bildleiter, mehrere Beleuchtungslichtfasern und ein Hohlkanal angeordnet sind. Am proximalen Ende befindet sich ein Kopplungsmodul mit Anschlüssen für den Faserbildleiter, den Beleuchtungslichtleiter und für zwei Hohlkanäle.

In US 44 09 993 A ist ein Endoskop dargestellt, in dessen Schaft eine elektrische Koaxialleitung verläuft. Diese dient als Versorgungsleitung für einen HF-Hyperthermiestrahler, der am distalen Ende des Einführteils angeordnet ist.

DE 25 03 835 A1 offenbart ein mit einer Beobachtungsoptik und Beleuchtungslichtleitern versehenes chirurgisches Instrument zur Entnahme von biologischen Proben.

In der US 35 56 085 A ist ein Kontaktendoskop zur Tumorerkennung beschrieben, das in einem metallischen Mantel einen Faseroptik-Bildleiter und ein Beleuchtungsfaserbündel aufweist. Die Spitze ist dabei zum Penetrieren von Gewebe ausgebildet, ein Kanal ist für die Zuführung von Farbstofflösung vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die es gestattet, mehrere Meßmöglichkeiten in einer mikroinvasiven Punktionskanüle möglichst geringen Durchmessers zu kombinieren, um gleichzeitig oder in kurzem Abstand nacheinander vom gleichen Gewebeareal mehrere unterschiedliche tumorrelevante Parameter zu gewinnen, die gemeinsam den Zustand des Gewebes eindeutiger charakterisieren.

Die Aufgabe wird mit der Anordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche, wobei in den Ansprüchen 2 bis 4 ein aus Buchsenteil und Steckerteil bestehender Kopplungsmodul und in 5 eine Option zur seitlichen Untersuchung des Gewebes beansprucht wird. Der Kopplungsmodul erlaubt ein platzsparendes und schnelles Verbinden der sterilisierbaren Punktionskanüle mit dem zugehörigen Gerät, das die Versorgungs- und Auswertebaugruppen enthält. Eine seitliche Sieht auf das punktierte Gewebe kann für die Gesamtdiagnostik hilfreich sein.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Endoskopische Anordnung in schematischer Darstellung

Fig. 2: Querschnitt durch den Endoskopzylinder

Fig. 3: Endoskopzylinder mit Biopsiespitze und Probenkammer

Fig. 4: Kopplungsmodul.

In Fig. 1 ist ein Endoskopzylinder 1 dargestellt, bei dem die Anordnungen in dessen Innenraum 14 von dem Außenmantel 13 umschlossen werden und das proximale Ende 11 durch einen Kopplungsmodul 2 abgeschlossen wird.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch den Endoskopzylinder 1, bei dem mit 13 der Endoskopmantel bezeichnet ist, der aus mechanisch festem, elektrisch leitfähigem Material hergestellt ist. Konzentrisch in der Mitte ist ein Faserbildleiter 3 angeordnet, um den herum eine Anzahl einzelner Lichtleitfasern 4 angebracht sind. Diese werden von einem zum Endoskopmantel 13 koaxial liegenden metallischen Zylinder 51 umschlossen, der gegen den Endoskopmantel 13 durch Stege 52 isoliert, mit diesem eine für eine Hochfrequenzübertragung geeignete Koaxialleitung 5 darstellt. Zwischen den Isolierstegen 52 befinden sich Hohlräume 6, die zum Transport flüssiger oder gasförmiger Medien geignet sind.

Fig. 3 zeigt eine besondere Ausführung des distalen Endes 12 des Endoskopzylinders 1, bei der eine Verlängerung in Form einer Biopsiespitze 7 mit eingearbeiteter Probenkammer 71 vorhanden ist und ein Fenster 16 unmittelbar vor dem Ende des Zylindermantels 13 angebracht ist, das eine seitliche Diagnose des Gewebes gestattet. Für die optische Strahlführung sind ein optisches Bauelement 17, das ein Spiegel oder ein Prisma sein kann, sowie Linsen 18 (in der Darstellung ausgeführt als Mikrolinsen-Array) vorgesehen.

Fig. 4 zeigt schematisch den Kopplungsmodul 2, der sich aus den beiden Teilen 21 und 22 zusammensetzt, wobei in dem Steckerteil 21 die Stecker der Steckverbindungen für den Faserbildleiter 3, für die Einzellichtleitfasern 4 und für die Koaxialleitung 5 vorgesehen sind, während die zugehörigen Buchsen im Buchsenteil 22 angeordnet sind. Ferner ist eine dichtende Kopplungsstelle 61 zwischen beiden Teilen für die Hohlleitung 6 vorhanden.

Der Teil 21 des Kopplungsmoduls 2 ist fest mit dem Außenmantel 13 des Endoskopzylinders verbunden, während Teil 22 als Griffstück oder Geräteeingangsbuchse ausgelegt ist.

Claims (5)

1. Endoskopische Anordnung zum Untersuchen von biologischem Gewebe aufweisend einen Faserbildleiter (3), Lichtleitfasern (4), einen Kanal (6) und einen Endoskopmantel (13), dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Endoskopmantels (13) koaxial ein metallischer Zylinder (51) angeordnet ist, der den Faserbildleiter (3) und die Lichtleitfasern (4) umschließt, gegen den Endoskop­ mantel (13) durch Stege (52) und einen Isolierüberzug (53) isoliert ist, und mit dem Endoskopmantel (13) eine elektrische Koaxialleitung ausbildet, und daß die zwischen den Isolierstegen (52) vorhandenen Hohlräume (6) als Kanäle zum Transportieren flüssiger oder gasförmiger Medien dienen.

2. Endoskopische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß deren proximales Ende mit einem Kopplungsmodul (2) versehen ist, der aus einem Steckerteil (21) und einem Buchsenteil (22) besteht.

3. Endoskopische Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Steckerteil (21) die Stecker der Steckverbindungen für den Faserbildleiter (3), die Lichtleitfasern (4) und für die elektrische Koaxialleitung (51, 13) vorgesehen sind und in dem Buchsenteil (22) die zugehörigen Buchsen angeordnet sind.

4. Endoskopische Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kopplungsmodul (2) dichtende Kopplungselemente (61) zwischen Steckerteil (21) und Buchsenteil (22) für mindestens einen Hohlraum (6) vorhanden sind.

5. Endoskopische Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende des Endoskopmantels (13) ein optisches Bauelement (17) für eine 90- Grad-Umlenkung und optische Linsen (18) zur Strahlführung beinhaltet.