DE69434857T2

DE69434857T2 - Instrument zum Sammeln von mehreren Biopsieproben

Info

Publication number: DE69434857T2
Application number: DE69434857T
Authority: DE
Inventors: Michael S. H. Brookline Chu; Yem Burlington CHIN
Original assignee: Boston Scientific Corp
Current assignee: Boston Scientific Corp
Priority date: 1993-05-17
Filing date: 1994-05-17
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2014-05-18
Also published as: DE69432953D1; US5810744A; CA2163025C; JP3607702B2; DE69432953T2; DE69434857D1; EP1240870B1; JPH09501071A; CA2163025A1; EP0702528A4; EP0702528B1; EP1240870A1; EP0702528A1; WO1994026172A1

Description

Diese Erfindung betrifft Biopsieinstrumente zum Entnehmen von mehreren Biopsieproben.
Gegenwärtig werden mehrere Biopsietechniken (z.B. Quetsch-Biopsie, Schlingenentfernungsbiopsie, Nadelbiopsie, Ansaugbiopsie) verwendet, um eine Biopsieprobe zu erhalten.
Im Allgemeinen wird eine Quetsch-Biopsie durchgeführt durch ein Biopsieinstrument, welches eine Pinzette mit zwei Klauen aufweist, die durch ein Zugseil aktiviert werden. Das Instrument wird durch ein Endoskop zu einem gewünschten Ort geführt und dann werden die Klauen geschlossen, um die Biopsieprobe zu greifen und abzutrennen. Das Instrument mit der abgetrennten Probe wird dann aus dem Endoskop herausgezogen, so dass das Gewebe entfernt wird. Falls eine weitere Biopsieprobe benötigt wird, wird die Pinzette in das Endoskop wieder eingeführt und für die nächste Biopsie neu platziert. Häufig ist die Schneidekraft der Klauen auf Grund eines kleinen Hebelarms des Instruments nicht ausreichend oder die Klauen sind nicht scharf genug, um das Gewebe sauber abzuschneiden, welches dann durch eine Ziehbewegung abgerissen wird.
Eine Schlingenentfernung wird mit einer distalen Ringvorrichtung durchgeführt, welche durch ein Endoskop hindurchgeführt wird. Das interessierende Gewebe wird mit dem Ring eingefangen, welcher dann verengt wird, um das Gewebe abzuschneiden. Um die abgeschnittene Probe zu entnehmen muss der Ring zurückgezogen werden oder eine zusätzliche Vorrichtung für den Transport der Probe ist erforderlich.
Eine Ansaugbiopsie wird gewöhnlicherweise mit einem flexiblen Schlauch mit einem einzelnen Lumen mit einer sich darin befindlichen bewegbaren Schneidevorrichtung durchgeführt. Der Schlauch, der eine oder mehrere Durchlassöffnungen aufweist, wird durch ein Endoskop geführt und die Durchlassöffnung wird bei dem gewünschten Gewebebereich angeordnet. Als nächstes wird ein Sog an den Schlauch angelegt, um das Gewebe in den Schlauch zu ziehen. Die Schneidevorrichtung, welche ihre Schneidekante längs der inneren Wand des Schlauchs geführt aufweist, wird über die Durchlassöffnung bewegt, um das Gewebe abzuschneiden, welches daraufhin in den Schlauch gesaugt wird. Die abgeschnittene Probe kann in dem Lumen des Schlauchs in eine Sammelkammer transportiert werden, die sich außerhalb des Körpers befindet.
Um Zellen für einen zytologischen Test zu sammeln, wird eine distale Bürstenvorrichtung durch ein Endoskop zu einem Sammelort geführt. Die Bürste wird aus ihrer Hülle ausgefahren und durch Bürsten des Gewebes werden die Zellen auf den Borsten gesammelt. Die Bürste wird in die Hülle zurückgezogen um eine Dekontamination zu vermeiden, wobei das Instrument aus dem Körper entnommen wird und die Zellen in einem Fixiersystem deponiert werden. Jedoch kann die Bürste nur Gewebezellen sammeln, was häufig nicht ausreichend ist, da für viele histopathologische Erhebungen Gewebeproben erforderlich sind.
Ein Biopsienadelinstrument weist einen dünnen Führungsstab mit Feinpassung in einer Kanüle auf und eine Schussvorrichtung, welche den Führungsstab zuerst in das Gewebe schleudert und unmittelbar danach die Kanüle vorspringen lässt. Der Führungsstab weist eine Aussparung auf, in welche das Gewebe prolabiert und nachfolgend mit der sich bewegenden Kanüle abgeschnitten wird. Typischerweise wird das Biopsieinstrument dann entnommen und das Biopsiegewebe wird aus dem Führungsstab entfernt.
In vielen Situationen ist es wünschenswert mehrere Biopsieproben am selben Ort oder an mehreren präzise definierten Orten zu sammeln. Beispielsweise, wenn die Verbreitung des erkrankten Gewebes überprüft wird, werden mehrere Biopsien von mehreren verstreuten Orten genommen. Bei diesem Prozess muss, wenn ein Biopsieinstrument verwendet wird, das nur geeignet ist eine einzelne Probe zu sammeln, das Instrument aus dem Patienten entnommen werden, um die gesammelte Biopsieprobe zu entfernen, bevor die nächste Probe genommen werden kann; dies verlängert den Biopsieprozess wesentlich. Für eine nachfolgende Biopsie muss der Arzt das Biopsieinstrument wiedereinführen und wiederorientieren im Verhältnis zu dem vorherigen Biopsieort. Die Neuorientierung kann ziemlich schwierig sein und zeitaufwendig, da die Biopsieinstrumente häufig 200 cm groß sind. Die Zeitverzögerung kann ein Ermüden des medizinischen Teams verursachen, erfordert eine längere Sedierungszeit des Patienten und könnte auch die Anzahl und Qualität der Proben negativ beeinflussen, was wiederum die Diagnose negativ beeinflussen könnte.
Dokument US-A-3 902 498 offenbart die Merkmale, welche in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Nach einem Aspekt weist die Erfindung ein Instrument auf, um mehrere Biopsieproben verschiedener Größen zu erhalten. Das Instrument hat einen relativ einfachen Mechanismus und einen kleinen Querschnitt, wodurch eine Probenentnahme von vorne oder von der Seite ermöglicht wird, z.B. innerhalb von Blutgefäßen, dem Magen-Darm-, Harn-, Atmungs-, Genitaltrakt, innerhalb eines Organs oder an der Oberfläche eines Organs. Das Biopsieinstrument beinhaltet ein röhrenförmiges Kanülenelement, welches an einem starren oder an einem flexiblen Schaft angebracht ist, welcher mit einem ersten Segment eines Zwei-Segmente-Griffs verbunden ist. Das zweite Segment des Griffs, welches relativ beweglich ist in Bezug auf das erste Segment, ist mit einem inneren Aufnahmeelement (Gefäß element) durch ein Kraftübertragungselement (z.B. einen Draht oder einen Stab) verbunden. Das innere Aufnahmeelement, welches verschiebbar innerhalb des Kanülenelements eingepasst ist, beinhaltet eine Biopsieaussparung (Biopsienut), welche zum Speichern mehrerer Biopsieproben geeignet ist. Das Entfernungsverfahren der Biopsieproben darf nur ausgeführt werden, wenn das Speicherfach gefüllt ist.
Das Instrument hat eine Vorwärtsschneideausführungsform oder eine Seitenschneideausführungsform. In jeder Ausführungsform ist das Instrument so konstruiert, dass es entweder ein bewegliches inneres Aufnahmeelement oder eine bewegliche Kanüle hat. Wenn es notwendig ist präzise auf eine Oberfläche des biopsierten Gewebes zu zielen, ist es vorteilhaft die zweite Ausführungsform zu benutzen, in der eine Kante des inneren Aufnahmeelementes an das gezielte Gewebe gehalten wird und die sich bewegende Kanüle das Gewebe abtrennt. Das distale Ende des inneren Aufnahmeelementes kann auch eine scharfe Spitze oder einen Haken beinhalten, welcher benutzt wird, um das Aufnahmeelement während des Schneideprozesses an seinem Platz zu verankern. Alternativ kann das distale Ende des inneren Aufnahmeelementes eine Nadel beinhalten zum Einführen in Gewebe, um Tiefenbiopsien zu nehmen.
Der Schaft des Instrumentes kann starr oder flexibel sein und in verschiedenen Längen hergestellt werden, abhängig von der Stelle des gezielten Gewebes. Die Proben werden durch einen zusammenpressenden Schneidevorgang abgetrennt, welcher durch das Bewegen der zwei Teile des Griffes zueinander verursacht wird zum Erzeugen der Kraft zwischen der Schneidekante der Kanüle und der Biopsiekante des inneren Aufnahmeelementes.
Nach einem weiteren Aspekt weist die Erfindung ein medizinisches Biopsieinstrument auf, welches einen relativ langen Schaft mit proximalen und distalen Enden, eine Biopsieanordnung, welche sich nahe dem distalen Ende des Schafts befindet, welche gebaut ist, um Gewebe in einem Biopsieraum zu empfangen und getrenntes Gewebe in einem Speicherraum zu speichern, und einen Aktuator, welcher sich an dem proximalen Ende des Schafts befindet, beinhaltet. Ein Kraftübertragungselement, welches mit dem Schaft verbunden ist, erstreckt sich von dem Aktuator zu der Biopsieanordnung, welche gebaut ist, um Gewebe, welches sich in dem Biopsieraum befindet, abzutrennen und danach das getrennte Gewebe in dem Speicherraum zu speichern. Der Speicherraum ist angeordnet, um aufeinanderfolgend mehrere abgetrennte Biopsieproben zu speichern, welche durch mehrere wiederholte Betätigungen der Biopsieanordnung genommen wurden.
Bevorzugte Ausführungsformen dieses Aspekts können eine oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten.
Die Biopsieanordnung beinhaltet eine hohle Kanüle und ein inneres Aufnahmeelement, welches axial in der Kanüle platziert ist, angeordnet, um den Biopsieraum und den Speicherraum zu bilden, wobei die Kanüle und das innere Aufnahmeelement konstruiert und angeordnet sind, um sich zueinander zu bewegen, um, bei Antreiben des Aktuators, das Biopsiegewebe, welches sich in dem Biopsieraum befindet, zu schneiden und das abgetrennte Gewebe zu bewegen zum Speichern in dem Aufnahmeelement neben einem zuvor gespeicherten Biopsiegewebe.
Das innere Aufnahmeelement beinhaltet ein Element mit einer Seitenaussparung und einer seitlich gerichteten Biopsiekante, und die Kanüle beinhaltet eine Schneidekante, welche sich an ihrem distalen Ende befindet. Die Schneidekante, die Seitenaussparung und die Biopsiekante sind angeordnet, um eine seitlich gerichtete Anordnung des Biopsieraums zu bilden.
Die Biopsieanordnung mit dem seitlich gerichteten Biopsieraum ist konstruiert, um, wenn durch den Aktuator angetrieben, entweder die Kanüle in Bezug auf das innere Aufnahmeelement oder das innere Aufnahmeelement in Bezug auf die Kanüle zu bewegen zum Trennen von Biopsiegewebe.
Die Kante der Kanüle ist geschärft für ein verbessertes Schneiden der Biopsieproben.
Das innere Aufnahmeelement beinhaltet ein Element mit einer Aussparung und einer Biopsiekante an seinem distalen Ende, und die Kanüle beinhaltet eine Schneidekante, welche sich an ihrem distalen Ende befindet. Die Schneidekante, die Aussparung und die Biopsiekante sind angeordnet, um eine nach vorne gerichtete Anordnung des Biopsieraums zu bilden.
Die Biopsieanordnung mit dem nach vorne gerichteten Biopsieraum ist konstruiert, um, wenn durch den Aktuator angetrieben, die Kanüle in Bezug auf das innere Aufnahmeelement oder das innere Aufnahmeelement in Bezug auf die Kanüle zu bewegen zum Trennen von Biopsiegewebe.
Das innere Aufnahmeelement, wenn es von dem Kanülenelement verlängert wird, nimmt eine vorgeformte Biegung an, welche für eine ausgewählte Größe der Biopsieproben geeignet ist.
Der Schaft kann flexibel oder starr sein. Der flexible Schaft zusammen mit der Biopsieanordnung ist bemessen und gebaut, um durch einen verlängerten schmalen Durchgang hindurchzugehen. Der starre Schaft zusammen mit der Biopsieanordnung ist bemessen und gebaut, um durch einen interessierenden Durchgang hindurchzugehen. Der flexible Schaft wird durch ein Gehäuse eines Katheters gebildet. Der Durchgang kann ein Arbeitskanal eines Endoskops sein.
Das distale Ende des inneren Aufnahmeelements kann weiterhin einen Haken, eine Nadel oder ein Skalpell beinhalten.
Das Biopsieinstrument wird für Oberflächenbiopsien oder Tiefenbiopsien benutzt. Für Tiefenbiopsien kann das distale Ende weiterhin angeordnet sein, um in Ober flächengewebe einzudringen und den Biopsieraum an einem sich tief befindenden Gewebe zu positionieren.
Der Aktuator beinhaltet weiterhin einen Griff mit einem Bewegungsteil, welches mit dem Kraftübertragungselement verbunden ist. Das Bewegungsteil ist gebaut und angeordnet zum Vereinfachen des Antreibens des Aktuators.
Das Biopsieinstrument kann weiterhin ein Bewegungsbegrenzungselement (z.B. einen Bolzen, eine Mutter) beinhalten, welches gebaut und angeordnet ist zum Begrenzen der Bewegung des Teils, wobei es dabei die relative Bewegung des inneren Aufnahmeelementes und der Kanüle begrenzt.
Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein Vorwärtsprobenentnahmeinstrument, um mehrere Gewebeproben von Gewebeoberflächen an Orten tief innerhalb des Körpers zu erhalten. Das Vorwärtsprobenentnahmeinstrument beinhaltet einen proximalen Abschnitt, welcher außerhalb des Körpers bleibt, welcher einen Aktuator mit einem Kraftübertragungselement beinhaltet, welches sich von dem Aktuator erstreckt, und einen flexiblen, verdrillbaren, gestreckten Kathetergehäuseabschnitt, welcher eine Geräteachse definiert und gebaut ist, um einem langen, gewundenen Pfad zu den Gewebeoberflächen tief innerhalb des Körpers zu folgen. Das Kraftübertragungselement erstreckt sich durch das Innere des Kathetergehäuseabschnitts.
Entsprechend der Erfindung beinhaltet das Instrument einen distalen Abschnitt, welcher eine Vorwärtsprobenentnahmeschneidevorrichtung beinhaltet, welche mit dem Kraftübertragungselement verbunden ist, und einen Speicherraum. Die Schneidevorrichtung (Schneider) hat relativ bewegliche Elemente, welche konstruiert sind, um Gewebe zu empfangen und Proben von Gewebeoberflächen vor der Schneidevorrichtung zu trennen, einschließlich eines Elementes, welches in einem Winkel quer (transversal) zu der Geräteachse verlängerbar ist und in einer geschärften Schneidekante endet. Die Schneidevorrichtung wird durch den Aktua tor an dem proximalen Abschnitt gesteuert durch Anlegen von Kräften an das Kraftübertragungselement, welches sich durch den Kathetergehäuseabschnitt erstreckt.
Der Speicherraum ist angrenzend und proximal zu der Schneidevorrichtung und ist dazu da, um eine Folge von Proben Seite an Seite in der Reihenfolge zu speichern, in welcher sie entnommen wurden, während weitere Proben durch die Schneidevorrichtung abgetrennt werden.
Bevorzugte Ausführungsformen dieses Aspektes können eines oder mehrere der folgenden Merkmale beinhalten.
Das Kraftübertragungselement ist ein Draht.
Die Schneidevorrichtung beinhaltet ein Element, welches in einem Winkel quer zu der Geräteachse verlängerbar ist, und ein weiteres Element, welches sich parallel zu der Achse erstreckt. Das Element, welches sich parallel zu der Achse erstreckt, ist eine Röhrenform, und das Element, welches in einem Winkel verlängerbar ist, kann in und aus der Röhrenform bewegt werden. Das Element, welches in einem Winkel verlängerbar ist, nimmt eine vorgeformte Biegung an, wenn es aus der Röhrenform bewegt wird.
Das Instrument ist bemessen und gebaut, um durch den Arbeitskanal eines Endoskops hindurchzugehen. Der Durchmesser des Speicherraums ist bemessen, um im Wesentlichen dem Durchmesser der Proben zu entsprechen, und der Verlängerungswinkel des Elementes ist gebaut, um die Größe der Proben zu steuern.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht eines Biopsieinstruments.
1A und 1B zeigen eine modifizierte Ausführungsform von 1 zum Entnehmen von Biopsieproben verschiedener Größen;
1 C ist eine Querschnittsansicht eines Daumengriffes und einer „C"-förmigen Mutter in „offener" Position, gezeigt in 1A, in 1C–1C; und
1D zeigt den Daumengriff und die „C"-förmige Mutter in „geschlossener" Position.
2A, 2B, 2C bilden die Arbeitsweise des Biopsieinstruments von 1 ab, wobei eine erste Probe entnommen wird;
2D ist eine Querschnittsansicht des Biopsieinstruments von 2B in der 2D–2D-Richtung.
3A, 3B, 3C bilden die Arbeitsweise des Biopsieinstruments von 1 ab, wobei eine zweite und eine dritte Probe entnommen werden.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Biopsieinstruments entsprechend der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Biopsieinstruments. 6A, 6B, 6C, 6D, 6E und 6F bilden verschiedene Formen der Schneidekanten der oben abgebildeten Biopsieinstrumente ab, die in einer Querschnittsansicht gezeigt sind.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt eine Seitenschneideausführungsform eines Oberflächenbiopsieinstrumentes, welches eine vierte Biopsieprobe entnimmt, während drei zuvor erhaltene Proben im Inneren des Instrumentes gespeichert sind. Das Biopsieinstrument beinhaltet eine Biopsievorrichtung 11, einen Schaft 12, der aus einer flexiblen Metallspulenhülle hergestellt ist, die an ihrem proximalen Ende mit einem Instrumentengriff 14 verbunden ist, der aus zwei Teilen besteht, die axial im Verhältnis zueinander bewegbar sind. Der erste Teil beinhaltet einen Fingergriff 16 mit zwei Fingerringen 17, die für eine einfache Handhabung geeignet sind, und der zweite Teil beinhaltet einen Daumenring 15. Das distale Ende des Schaftes 12 ist mit einem proximalen Ende einer Kanüle 18 verbunden. Das distale Ende der Kanüle 18 weist eine Kanülenkante (Kanülenrand) 20 auf. Das Lumen der Kanüle 18 und des Schaftes 12 tragen bewegbar in einer engen Passung ein inneres Aufnahmeelement (Gefäßelement) 22, dessen proximales Ende verbunden ist mit einem distalen Ende eines Kraftübertragungselementes 29, das aus Draht hergestellt ist. Das proximale Ende des Kraftübertragungselementes 29 ist mit einem Fingergriff 16 verbunden. Das innere Aufnahmeelement 22 beinhaltet eine Biopsiekante 24, eine Aufnahmeaussparung (Gefäßnut) 26, die längs der longitudinalen Achse gebildet ist und eine runde Spitze 28, die an seinem distalen Ende angeordnet ist. Die Aufnahmeaussparung 26 weist zwei Abschnitte, d.h. einen ausgesetzten Biopsieraum 26a und einen geschlossenen Speicherraum 26b auf, wobei die Längen dieser Abschnitte variieren und bestimmt werden durch die Position des Aufnahmeelementes 22 im Verhältnis zur Kanüle 18.
Bei dieser Ausführungsform sind das Aufnahmeelement 22, das Kraftübertragungselement 29 und der Fingergriff 16 dazu geeignet im Verhältnis zum Schaft 12 und zur Kanüle 18 zu gleiten. Der Griff 14 beinhaltet ein Gleitstück, das die Bewegung des Fingergriffs 16 von seiner proximalen Position beim Daumenring 15 zu seiner distalen Position an einem Freigabestift 19 ermöglicht. Diese Bewegung erleichtert die Erstreckung des inneren Aufnahmeelementes 22 von einer vollkommen zurückgezogenen Position in eine vollkommen ausgestreckte Position. Durch Bewegen des Freigabestiftes 19 in eine unterschiedliche Position am Griff 14, kann der Fingergriff 16 über eine unterschiedliche Länge gleiten, wodurch somit die Erstreckung des inneren Aufnahmeelementes 22 variiert wird, d.h. die Längen der Biopsie- und Speicherräume. Wenn der Freigabestift 19 distal bewegt wird, wächst der Biopsieraum 26a (der Abstand von der Biopsiekante 24 zur Kanülenkante 20) an und der Speicherraum 26b (die Entfernung von der Kanülenkante (Kanülenrand) 20 zu der Aussparungskante (Nutrand) 21) nimmt ab.
Andererseits wird durch proximales Bewegen des Stifts 19 der Speicherraum 26b vergrößert und der Biopsieraum 26a wird vermindert.
Eine modifizierte Ausführungsform für ein Entnehmen von Biopsieproben unterschiedlicher Größen ist in den 1A und 1B gezeigt. Eine mit Gewinde versehene C-förmige Mutter 19a in Zusammenwirken mit einem mit Gewinde versehenen Griff 14a ersetzen den Freigabestift 19. Wenn sich der Fingergriff 16a an der C-förmigen Mutter 19a befindet, ist das innere Aufnahmeelement 22 in einer erstreckten Position, wobei es den Abstand von der Biopsiekante 24 zur Kanülenkante 20 aufweist (Schneidespanne D1), während die Spanne von der Kanülenkante 20 zum Aufnahmeende (Gefäßende) 21 einen geschlossenen Speicherraum mit einer Distanz D2 definiert. Durch proximales Bewegen der C-förmigen Mutter 19a um eine Distanz D kann sich das innere Aufnahmeelement 22 nun nur über eine kurze Distanz erstrecken (d.h. D1 – D), woraus ein längerer geschlossener Speicherraum resultiert (d.h. D2 + D).
Eine andere gleich wichtige Ausführungsform ist so konstruiert, dass die Kanüle im Verhältnis zum inneren Aufnahmeelement bewegt wird. Hier erstreckt sich die Kanüle 18 von einer zurückgezogenen Position, wobei die Aufnahmeaussparung 26 im Wesentlichen ausgesetzt ist, in eine erstreckte Position, wobei die Kanülenkante 20 hinter der Biopsiekante 24 bewegt wird, so dass die Kanüle 18 die Aufnahmeaussparung 26 vollkommen überdeckt.
Der Schaft 12 ist entweder aus einem relativ flexiblen Material oder aus einem steifen Material hergestellt. Das flexible Material (z.B. eine Spulenhülle, ein dünnwandiger Hypokanal, laminierte Strukturen mit einem geflochtenen Stahlnetz oder Teflon^TM) werden so konstruiert, dass sie flexibel sind und auch verdrehbar und in der Lage sind, eine kompressive Belastung zu erdulden, so dass das Biopsieinstrument in Position manövriert werden kann. Der Schaft 12 ist in verschiedenen Längen hergestellt abhängig von dem Ort des Zielgewebes.
Unter Bezugnahme auf 2A ist bei dem Biopsieinstrument, wenn es in ein Körperlumen eingeführt ist, nur die runde Spitze 26 exponiert; dies schützt Gewebe (oder Endoskopoberflächen, falls ein Endoskop verwendet wird, um das Instrument einzuführen) vor der geschärften Kanülenkante 20 oder Biopsiekante 24. Sobald ein Biopsieort lokalisiert ist, wird der Fingergriff 16 distal gedrückt, um Gewebe auf eine vorbestimmte Schneidedistanz zu exponieren (2B). Die Schneidedistanz wird eingestellt durch Positionieren des Stiftes 19 an einem gewünschten Ort auf dem Griff 14. Ein Teil des Gewebes prolabiert in den Biopsieraum zwischen der Biopsiekante 24 und der Kanülenkante 20. Um dieses Gewebe abzuschneiden wird der Fingergriff 16 proximal zum Daumenring 15 gezogen, wobei ein Zurückziehen des inneren Aufnahmeelementes 22 bewirkt wird und dadurch das Gewebe durch die Kanülenkante 20 der stationären Kanüle abgeschnitten wird. Das abgeschnittene Gewebe wird im Speicherraum 26b eingeschlossen. Eine weitere Bewegung des Fingergriffs 16 bewegt das abgeschnittene Gewebe, das durch die Biopsiekante 24 zurückgehalten wird, ins Innere des Kanülenlumens, bis der Fingergriff 16 am Daumenring 15 zur Ruhe kommt (2C).
Unter Bezugnahme auf 3A wird, ohne die aufgenommene Probe zu entfernen, ein zweiter Biopsieort lokalisiert. Um eine zweite Biopsieprobe zu sammeln wird der Fingergriff 16 distal gedrückt, um eine vorbestimmte Distanz des Biopsieraumes 26a zu exponieren. Auf Grund der viel größeren Reibungskraft auf der inneren Oberfläche der Kanüle 18 als auf der Oberfläche des Speicherraums 26b bleibt die erste Probe zuverlässig im Lumen der Kanüle 18. Die Oberflächen in Kontakt mit der Probe können eine ausgewählte verschiedene Endbearbeitung aufweisen, die so konstruiert ist, dass die Reibung auf der inneren Oberfläche der Kanüle 18 anwächst und die Reibung auf der Oberfläche der Aufnahmeaussparung 26 abnimmt; jedoch ist dies für ein gutes Funktionieren des Instrumentes nicht notwendig.
Ein zweites Biopsiegewebe prolabiert in den Biopsieraum und das Gewebe wird wiederum abgeschnitten durch Bewegen des Fingergriffs 16 in Richtung des Daumenrings 15, wie dies in 3B gezeigt ist. Bei dieser Zurückziehbewegung bewegen sich die zwei Proben im Speicherraum 26b innerhalb der Kanüle, wobei auf Grund der großen Reibung auf der inneren Oberfläche der Kanüle 18 die zweite Probe sich an die erste anfügt. Unter Bezugnahme auf 3C wird eine dritte und jede nachfolgende Biopsieprobe auf dieselbe Weise wie oben beschrieben entnommen. Für jede nachfolgende Biopsie kann der Stift 19 an eine unterschiedliche proximale Position auf dem Griff 14 bewegt werden, so dass die Länge des eingeschlossenen Abschnitts des Aufnahmebehälters (Gefäßes) 26, d.h. des Speicherraums 26b, vergrößert wird, während die Länge des Biopsieraumes 26a verringert wird.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist für Frontalbiopsien geeignet und ist in 4 gezeigt. Das Biopsieinstrument beinhaltet eine Kanüle 35, die am distalen Ende des Schaftes 12 montiert ist. Eine Kanülenkante 38, die am distalen Ende der Kanüle 35 angeordnet ist, bildet einen relativ scharfen Winkel mit der Achse der Kanüle. Ein inneres Aufnahmeelement 40, das mit dem Kraftübertragungselement 29 verbunden ist, wird mit 45° Winkel gebogen und endet mit einer relativ scharfen Schneide 42. Das innere Aufnahmeelement 40 ist wiederum geeignet, um ins Innere der Kanüle 35 zurückgezogen zu werden durch Bewegen des Fingergriffs 16 von seiner distalen Position beim Stift 19 zu einer proximalen Position des Daumenrings 15. Die Distanz zwischen dem Ring 19 und dem Daumenring 15, die einstellbar ist durch Bewegen des Stiftes 19 zwischen verschiedenen Positionen auf dem Griff 14, definiert die Größe der Biopsieprobe. Der Raum zwischen dem Aufnahmeelement 40 und der Kanüle 35 bildet einen Aufnahmespeicher 44 zum Speichern von gesammelten Biopsieproben. Das Biopsieinstrument 34 kann entweder einen flexiblen Schaft oder einen starren Schaft aufweisen. In dem ersten Fall ist das Kraftübertragungselement 29 aus einem Draht hergestellt und in dem zweiten aus einem Stab.
In einer weiteren Ausführungsform des Biopsieinstrumentes 34 ist das innere Aufnahmeelement 40 stationär, und die Kanüle 35 ist beweglich.
Um eine Biopsie unter Verwendung des Biopsieinstrumentes 34 durchzuführen wird das Biopsieinstrument 34, wobei sein Aufnahmeelement 40 zurückgezogen ist, zunächst in ein Körperlumen über ein Endoskop eingeführt. Nachdem ein Biopsieort lokalisiert ist, wird der Fingergriff 16 distal gedrückt, um das innere Aufnahmeelement 40 von der Kanüle 35 zu erstrecken und um die Biopsieklauen zu exponieren, die das gewünschte Biopsiegewebe umgeben. Um an diesem Gewebe die Biopsie vorzunehmen, wird der Fingergriff 16 proximal in Richtung des Daumenrings 15 bewegt, wodurch ein Zurückziehen des inneren Aufnahmeelementes 40 bewirkt wird und die Probe abgeschnitten wird. Die Biopsiekante 42 bewegt das abgeschnittene Gewebe in die Kanüle 35. Ohne die Probe zu entfernen wird ein nächster Biopsieort lokalisiert. Der Fingergriff 16 wird wiederum distal an eine Position gedrückt, die durch den Ort des Stiftes 19 begrenzt ist, was wiederum die Erstreckung des Aufnahmeelementes 40 definiert, d.h. die Öffnung der Biopsieklaue. Wie für die Seitenschneideausführungsform von 1 beschrieben wurde, bleibt die vorherige Biopsieprobe im Inneren der Kanüle 35 auf Grund einer relativ großen Reibungskraft der inneren Oberfläche der Kanüle 35. Jede Oberfläche kann. eine spezielle Endbearbeitung aufweisen, um die Reibung auf der Innenseitenaberfläche der Kanüle 35 zu erhöhen und die Reibung auf der Aufnahmeoberfläche (Gefäßoberfläche) zu erniedrigen. Diese Ausführungsform ermöglicht es wiederum, verschiedene aufeinanderfolgende Biopsien in derselben Weise wie oben beschrieben zu entnehmen.
Die Größe der Biopsieproben kann entweder durch Ändern des Ablenkwinkels des inneren Aufnahmeelementes im Verhältnis zur Kanüle beeinflusst werden, was während des Herstellungsprozesses ausgeführt wird, oder gerade bevor eine Biopsie genommen wird durch Bewegen des Stiftes 19 zu einer anderen Position auf dem Griff, um das Verhältnis zwischen dem Biopsieraum und dem Speicherraum zu verändern, wie oben beschrieben.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen werden die Proben aus dem Instrument entfernt durch Entfernen des Stiftes 19 und durch distales Drücken des Fingergriffs 16, um die Aufnahmeaussparung vollkommen zu exponieren. Die Proben werden dann in einer zur Reihenfolge, in der sie gesammelt wurden, umgekehrten sequentiellen Reihenfolge entfernt.
Unter Bezugnahme auf 5 wird in einer anderen Ausführungsform des Biopsieinstrumentes eine Biopsievorrichtung 51 konstruiert durch Ersetzen der Kanüle durch ein distales röhrenförmiges Element 52, das mit dem distalen Ende des Schafts 12 verbunden ist. Das distale röhrenförmige Element 52 weist zumindest ein Seitenloch 54 auf, das in der Nähe seines distalen Endes angeordnet ist und geeignet ist Gewebe 56 für eine Oberflächenbiopsie aufzunehmen. Dieser Seitenlochabschnitt des distalen röhrenförmigen Elementes 52 ist aus Stahl hergestellt (oder einem anderem relativ harten Material) und die äußeren Kanten des inneren Aufnahmeelementes 22 sind in einer engen Passung mit der inneren Oberfläche des distalen röhrenförmigen Elementes 52 hergestellt, um einen gleichmäßigen Biopsieschnitt zu erreichen. 6A bis 6F sind Querschnittsansichten verschiedener Formen des inneren Aufnahmeelementes 22 und des distalen röhrenförmigen Elementes 52. (Man beachte, dass die Ausführungsform von 5 ein distales röhrenförmiges Element 52, gezeigt in Klammern, anstelle der Kanüle 18 verwendet.) Verschiedene Querschnitte der zwei Elemente werden ausgewählt, um an verschiedenen Gewebetypgrößen eine Biopsie durchzuführen, z.B. ein Biopsieinstrument mit dem in 6F gezeigten Querschnitt sammelt größere Proben als ein Instrument mit dem in 6B gezeigten Querschnitt.
Bei dem Biopsieprozess wird das Instrument mit seinem Seitenloch 54 zu einem interessierenden Gewebebereich manövriert und daran angedrückt. Nachdem das Gewebe in das Seitenloch 54 prolabiert, wird Gewebe 56 abgeschnitten durch Bewegen des inneren Aufnahmeelementes 22 hinter das Loch 54. 5 bildet zwei Biopsieproben ab, die sich in dem Speicherabschnitt befinden und eine dritte Probe im Seitenloch 54. Das Biopsieinstrument kann auch modifiziert werden durch Zufügen einer Saugvorrichtung, die mit dem distalen röhrenförmigen Element 52 verbunden ist, um Gewebe in das Seitenloch 54 zu ziehen; dies verbessert den Griff auf einige Typen von Gewebe vor und während des Schneidevorgangs des Aufnahmeelementes 22.
Die Biopsieinstrumente von 1 oder 4 können auch einen Hacken oder eine scharfe Spitze beinhalten, die sich am distalen Ende des inneren Aufnahmeelementes befinden, das verwendet wird, um das Aufnahmeelement in Position zu verankern während der Positionierung des Instrumentes und während des Schneideprozesses. Alternativ kann das distale Ende des inneren Aufnahmeelementes eine Nadel bilden, die geeignet ist, um Tiefbiopsien zu entnehmen.
Die Aufnahmeaussparung kann eine halbkreisförmige Form, eine V-Form oder einen 360°-Typus-Schnitt aufweisen für eine Seitenbiopsie bei jedem Winkel. Der Schlittenfreigabestift kann durch ein Stück mit kleinerem Profil ersetzt werden. 6A, 6B, 6C, 6D, 6E und 6F bilden verschiedene mögliche Formen des inneren Aufnahmeelementes ab und der Kanüle, die eng zueinander gepasst sind. Die oben beschriebenen individuellen Ausführungsformen bieten verschiedene Vorteile abhängig von dem Typ und dem Ort des Gewebes, an dem die Biopsie vorgenommen wurde.
Andere Ausführungsformen sind in den folgenden Ansprüchen enthalten:

Claims

Medizinisches Biopsieinstrument (34), aufweisend: einen relativ langen Schaft (12) mit proximalen und distalen Enden und eine zentrale Achse definierend; eine Biopsieanordnung, welche sich nahe dem distalen Ende des Schafts (12) befindet, welche gebaut ist zum Empfangen von Gewebe in einem Biopsieraum und zum Speichern von getrenntem Gewebe in einem Speicherraum (44); einen Aktuator (16, 17, 18), welcher sich an dem proximalen Ende des Schafts (12) befindet; ein Kraftübertragungselement (29), welches verbunden ist mit dem Schaft (12), welcher sich von dem Aktuator (16, 17, 18) zu der Biopsieanordnung erstreckt; und wobei die Biopsieanordnung gebaut ist, auf Antreiben des Aktuators (16, 17, 18), zum Trennen von Gewebe, welches sich in dem Biopsieraum befindet und danach zum Speichern des getrennten Gewebes in dem Speicherraum (44), dadurch gekennzeichnet, dass die Biopsieanordnung ein Schneideelement (40) beinhaltet, welches eine Biegung annimmt in einem Winkel quer zu der zentralen Achse, wenn es sich distal von dem Schaft (12) erstreckt.
Instrument (34) nach Anspruch 1, bei welchem sich der Speicherraum (44) nahe dem Schneideelement (40) befindet.
Instrument (34) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das Schneideelement (40) ein Aufnahmeelement umfasst, welches den Speicherraum (44) definiert.
Instrument (34) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Schneideelement (40) konfiguriert ist, sich relativ zu dem Schaft (12) zu bewegen, und bei welchem eine Bewegung des Schneideelements (40) in eine proximale Richtung relativ zu dem Schaft (12) bewirkt, dass sich das getrennte Gewebe zu dem Speicherraum (44) bewegt.
Instrument (34) nach Anspruch 4, bei welchem wiederholte Bewegung des Schneideelements (40) in die proximale Richtung relativ zu dem Schaft (12) bewirkt, dass sich das getrennte Gewebe in den Speicherraum (44) neben ein zuvor gespeichertes Biopsiegewebe bewegt.
Instrument (34) nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei welchem, auf Antreiben des Aktuators (16, 17, 18), der Schaft (12) konfiguriert ist, sich in Bezug auf das Schneideelement (40) zu bewegen zum Trennen von Gewebe.
Instrument (34) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das Schneideelement (40) eine vorgeformte Biegung umfasst, wenn es distal von dem Schaft (12) verlängert wird.
Instrument (34) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Schaft (12) flexibel ist und zusammen mit der Biopsieanordnung bemessen ist und gebaut ist zum Passieren durch einen verlängerten schmalen Durchgang.
Instrument (34) nach Anspruch 8, bei welchem der flexible Schaft (12) gebildet wird durch einen Körper eines Katheters.
Instrument (34) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem der Schaft (12) flexibel ist und zusammen mit der Biopsieanordnung bemessen ist und gebaut ist zum Passieren durch einen Arbeitskanal eines Endoskops.
Instrument (34) nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem der Schaft (12) starr ist.
Instrument (34) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein distales Ende des Schneideelements (40) einen Haken (42) umfasst.
Instrument (34) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem ein distales Ende des Schneideelements (40) gebaut ist zum Eindringen durch die Gewebeoberfläche zum Entnehmen einer Tiefen-Biopsie.
Instrument (34) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der Aktuator (16, 17, 18) einen Griff mit einem Bewegungsteil (16) umfasst, welcher mit dem Kraftübertragungselement (29) verbunden ist, wobei das Bewegungsteil (16) gebaut und angeordnet ist zum Vereinfachen des Antreibens des Aktuators (16, 17, 18).
Instrument (34) nach Anspruch 14, weiter umfassend ein Bewegungsbegenzungselement, welches konfiguriert ist zum Begrenzen der Bewegung des Bewegungsteils (16), wobei es dabei die relative Bewegung zwischen zwei Schneideelementen (40) und dem Schaft (12) begrenzt.
Instrument (34) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das distale Ende des Schafts (12) ein anderes Schneideelement (35) umfasst.
Instrument (34) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem das distale Ende des Schafts eine geschärfte Kante (38) umfasst.
Instrument (34) nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Biopsieanordnung gebaut ist, um die Wiedergewinnung des getrennten Gewebes aus dem Speicherraum (44) zu erlauben durch distales Verlängern des Schneideelements (40).