DE19925210A1

DE19925210A1 - Fasersonde

Info

Publication number: DE19925210A1
Application number: DE19925210A
Authority: DE
Inventors: Alexander Hohla
Original assignee: Individual
Current assignee: TuiLaser AG
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-21
Anticipated expiration: 2019-06-02
Also published as: DE19925210C2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fasersonde für die punktuelle Materialerkennung, insbesondere für die Gewebeerkennung in der Tumordiagnostik. Die Fasersonde weist dabei mindestens eine lichtleitende Faser 12, 14 auf, wobei die Fasersonde 10 zusätzlich mindestens einen Spül- und/oder Absaugkanal 18, 20 aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fasersonde für die punk tuelle Materialerkennung, insbesondere für die Gewebeerkennung in der Tumordiagnostik, mit mindestens einer lichtleitenden Fa ser.

Derartige Fasersonden sind bekannt und werden insbesondere in der Fluoreszenzdiagnostik von Tumoren eingesetzt. Auch sind Bei spiele aus der Bautechnik beziehungsweise Bausanierung bekannt, bei der derartige Sonden verwendet werden.

Nachteilig an den bekannten Fasersonden ist jedoch, daß auftre tende Verunreinigungen auf den zu untersuchenden Bereichen die punktuelle Materialerkennung erschweren oder gar verhindern. Insbesondere bei der punktuellen Gewebeerkennung in der Tumor diagnostik sind oberflächliche Blutungen häufig nicht zu vermei den und schränken so die Aussagekraft der fluoreszenzoptisch ge wonnenen Signale stark ein.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fasersonde der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine hohe Detek tionsgenauigkeit auch bei Materialverunreinigungen gewährlei stet.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale einer Fasersonde gemäß dem unabhängigen Anspruch 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen be schrieben.

Eine erfindungsgemäße Fasersonde weist mindestens einen Spül- und/oder Absaugkanal auf. Dadurch ist gewährleistet, daß Verun reinigungen aus dem Bereich des Faserendes entfernt werden kön nen. So kann zum Beispiel bei der Fluoreszenzdiagnostik von Tu moren das Blut aus dem zu untersuchenden Gewebebereich bezie hungsweise von dem Bereich entfernt werden. Durch eine über den Spülkanal zugeführte Spülflüssigkeit, wie zum Beispiel einer Kochsalzlösung, wird der zu untersuchende Bereich umspült und von Verunreinigungen, wie zum Beispiel Blut, freigehalten. Über den Absaugkanal kann die zugeführte Spülflüssigkeit wieder ent fernt werden.

Da die erfindungsgemäße Fasersonde üblicherweise auf der Ober fläche des zu untersuchenden Materials aufsitzt, wird der zu un tersuchende Bereich an der Detektionsstelle zusätzlich von Ver unreinigungen freigehalten.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die lichtleitenden Fasern als Anregungs- und/oder Detektionsfasern, insbesondere für die Fluoreszenzerkennung, ausgebildet. Die An regungsfaser tritt dabei am distalen Ende der Fasersonde aus und ist am gegenüberliegenden Ende mit einer UV-Lichtquelle verbun den. Die Detektionsfaser leitet die emittierte Strahlung an eine oder mehrere Auswerteeinheiten. Die Auswertung der emittierten Strahlung erfolgt dabei über die Wellenlängenbereiche 310-420 nm und 420-650 nm. Durch eine derart ausgebildete erfin dungsgemäße Fasersonde wird die Qualität der fluoreszenzoptisch gewonnenen Signale stark verbessert.

Das distale Ende der Fasersonde kann erfindungsgemäß mit einem X-Ray-Marker versehen werden. Dadurch ist eine exakte Lagebestimmung und Positionierung unter Röntgenkontrolle in Hohlräumen möglich.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung ist eine Vielzahl von Anordnungen des Spül- und/oder Absaugkanals im Be zug zur Fasersonde möglich. Zudem kann in dem Absaugkanal oder dem Spülkanal ein Stützgewebe angeordnet sein. Dies verhindert, daß die Kanäle abgequetscht werden können. Durch diese flexible Bauweise ist gewährleistet, daß die erfindungsgemäße Fasersonde in vielen Einsatzgebieten verwendet werden kann. So kann in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung die Fasersonde einen Spülkanal aufweisen, der eine chirurgische Spülvorrichtung ist. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Fasersonde einen Absaugkanal auf, der als chirurgische Absaugvorrichtung dient.

Des weiteren wird die erfindungsgemäße Fasersonde in einem En doskop oder einem Koloskop verwendet.

Verwendung findet die erfindungsgemäße Fasersonde zudem in der Fluoreszenzendoskopie, bei der Durchführung endoskopischer Ein griffe und Untersuchungen in der Medizin und bei endoskopischen Eingriffen und Untersuchungen im Baubereich.

Weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den folgenden, zeichnerisch dargestellten Ausführungs beispielen beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen schematisch dargestellten Schnitt durch ein distales Ende einer erfindungsgemäßen Fasersonde;

Fig. 2 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch die erfindungsgemäße Fasersonde gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen schematisch dargestellten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Faser sonde;

Fig. 4 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch die erfindungsgemäße Fasersonde gemäß Fig. 3;

Fig. 5 einen schematisch dargestellten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Faser sonde;

Fig. 6 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch die erfindungsgemäße Fasersonde gemäß Fig. 5;

Fig. 7 einen schematisch dargestellten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Faser sonde;

Fig. 8 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch die erfindungsgemäße Fasersonde gemäß Fig. 7;

Fig. 9 einen schematisch dargestellten Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Faser sonde;

Fig. 10 einen schematisch dargestellten Querschnitt durch die erfindungsgemäße Fasersonde gemäß Fig. 9; und

Fig. 11 eine Schemazeichnung des distalen Endes der erfindungsgemäßen Fasersonde in einer Lage nahe zu einer untersuchenden Materialoberfläche.

Fig. 1 zeigt eine Fasersonde 10 mit zwei lichtleitenden Fasern 12, 14 und einem Spülkanal 18 sowie einem Absaugkanal 20. Die lichtleitenden Fasern 12, 14 sind dabei als Anregungsfaser 12 und Detektionsfaser 14 ausgebildet. Sie dienen als Anregungs- und Detektionsfasern für die Fluoreszenzerkennung. Die lichtlei tenden Fasern 12, 14 treten am distalen Ende 16 der Fasersonde 10 aus. An dem dem distalen Ende 16 gegenüberliegenden Ende ist die Anregungsfaser 12 mit einer UV-Lichtquelle (nicht darge stellt) verbunden. Die Anregung kann mit beliebigen Lichtquellen durchgeführt werden, deren Wellenlängen zwischen 150 und 310 nm liegt. Damit wird der zu untersuchende Materialbereich angeregt, wobei die Detektionsfaser 14 die emittierte Strahlung an eine oder mehrere Auswerteeinheiten (nicht dargestellt), wie zum Beispiel bildverarbeitende Systeme oder Spektrometer, leitet. Zur Auswertung kommen bei der Fluoreszenzerkennung die emittierte Strahlung über die Wellenlängenbereiche 310-420 nm und 420-650 nm. Die lichtleitenden Fasern können Quarzglas, Hohlleiter, Standardgläserboden auch Fluidleiter sein. Das distale Ende 16 der Fasersonde 10 kann mit einem X-Ray-Marker versehen sein (nicht dargestellt).

Aus den Fig. 1 und 2 erkennt man, daß der Spülkanal 18 vom Absaugkanal 20 in diesem Ausführungsbeispiel getrennt ausgebil det ist. Dabei ist der Spülkanal 18 zentral innerhalb der Faser sonde 10 und der Absaugkanal 20 seitlich an der Fasersonde 10 angeordnet. Eine zentrale Anordnung des Absaugkanals 20 und eine seitliche Anordnung des Spülkanals 18 an der Fasersonde 10 sind ebenfalls möglich. Weiterhin erkennt man, daß in dem Absaugkanal 20 oder dem Spülkanal 18 ein Stützgewebe 26 angeordnet ist. Es ist auch möglich, daß der Spül- und Absaugkanal 18, 20 innerhalb eines Kanals ausgebildet sind.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fasersonde 10. Hierbei erkennt man, daß lediglich ein Spülkanal 18 ausge bildet ist, der zentral innerhalb der Fasersonde 10, d. h. umge ben von Anregungsfasern 12 und Detektionsfasern 14, ausgebildet ist (vgl. auch Fig. 4).

Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Fasersonde 10. Dabei ist der Spülkanal 18 seitlich parallel zu den Licht fasern 12, 14 ausgebildet. Der Spülkanal 18 ist dabei eine chi rurgische Spülvorrichtung 22. Derartige chirurgische Spülvor richtungen werden unter anderem zur interoperativen Spülung, zum Beispiel im Gehirn bei Tumoroperationen, benutzt. Die seitliche, parallele Anordnung der Lichtfasern 12, 14 zum Spülkanal 18 be ziehungsweise zur chirurgischen Spülvorrichtung 22 wird aus Fig. 6 deutlich.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Fasersonde 10. Hierbei sind die Anregungsfasern 12 getrennt von den Detektions fasern 14 angeordnet, derart, daß zwischen den Anregungsfasern 12 und den Detektionsfasern 14 zentral eine Absaugvorrichtung 24 mit dem Absaugkanal 20 angeordnet ist (vgl. auch Fig. 8). Bei der Absaugvorrichtung 24 handelt es sich um eine chirurgische Absaugvorrichtung, die zur ständigen Fluoreszenzkontrolle des entfernten Gewebes verwendet werden kann. Dabei findet die Anre gung und Detektion über die Anregungsfasern 12 und Detektionsfa sern 14 statt, die in dem Ausführungsbeispiel gegenüberliegend angeordnet sind. Es ist aber auch denkbar, daß die Anregungsfa sern 12 und die Detektionsfasern 14 an beliebiger Stelle in den Absaugkanal 20 hineinragen.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der Fasersonde 10. Hierbei sind die Anregungsfasern 12 zusammen mit den Detektions fasern 14 angeordnet. Dieses Faserpaket ist seitlich an der Absaugvorrichtung 24 angeordnet und dringt nahe desm distalen Ende 16 der Fasersonde 10 in diese ein (vgl. auch Fig. 10).

Fig. 11 zeigt eine Schemazeichnung des distalen Endes 16 der erfindungsgemäßen Fasersonde in einer Lage nahe zu einer untersuchenden Materialoberfläche 28. Man erkennt deutlich die Funktionsweise der Fasersonde 10 mit den Anregungsfasern 12 und den Detektionsfasern 14 sowie dem zentral angeordneten Spülkanal 18 und dem seitlichen Absaugkanal 20.

Claims

1. Fasersonde für die punktuelle Materialerkennung, ins besondere für die Gewebeerkennung in der Tumordiagnostik, mit mindestens einer lichtleitenden Faser (12, 14), dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersonde (10) mindestens einen Spül- und/oder Absaugkanal (18, 20) aufweist.

2. Fasersonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die lichtleitenden Fasern (12, 14) als Anregungs- und/oder Detektionsfasern ausgebildet sind.

3. Fasersonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtleitenden Fasern als Anregungs- und Detek tionsfasern für die Fluoreszenzerkennung ausgebildet sind, wobei die Anregungsfaser (12) am distalen Ende (16) der Fasersonde (10) austritt und am gegenüberliegenden Ende mit einer UV-Lichtquelle verbunden ist und den zu untersuch enden Materialbereich anregt, wobei die Detektionsfaser (14) die emittierte Strahlung an eine oder mehrere Auswerteeinheiten leitet.

4. Fasersonde nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung der emittierten Strahlung über die Wellenlängenbereiche 310-420 nm und 420-650 nm erfolgt.

5. Fasersonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Spül- und/oder Absaugkanal (18, 20) zentral innerhalb der Fasersonde (10) ausgebildet ist.

6. Fasersonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkanal (18) zentral und der Absaugkanal (20) seitlich an der Fasersonde (10) ausgebildet ist.

7. Fasersonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Absaugkanal (20) zentral und der Spülkanal (18) seitlich an der Fasersonde (10) ausgebildet ist.

8. Fasersonde nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Absaugkanal (20) oder dem Spülkanal (18) ein Stützgewebe (26) angeordnet ist.

9. Fasersonde nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülkanal (18) und der Absaugkanal (20) seitlich an der Fasersonde (10) ausgebildet sind.

10. Fasersonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersonde (10) einen Spülkanal (18) aufweist, wobei der Spülkanal (18) eine chirurgische Spülvorrichtung (22) ist.

11. Fasersonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasersonde (10) einen Absaugkanal (20) aufweist, wobei der Absaugkanal (20) eine chirurgische Absaugvor richtung (24) ist.

12. Fasersonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende (16) mit einem X-Ray-Marker versehen ist.

13. Endoskop mit einer Fasersonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

14. Koloskop mit einer Fasersonde nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

15. Verwendung einer Fasersonde nach einem der Ansprüche 1 bis 10 in der Fluoreszenzendoskopie.

16. Verwendung einer Fasersonde nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Durchführung endoskopischer Eingriffe und Unter suchungen in der Medizin.

17. Verwendung einer Fasersonde nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Durchführung endoskopischer Eingriffe und Unter suchungen im Baubereich.