DE69633750T2 - Vorrichtung zur automatischen Biopsie- und Weichgewebeentnahme - Google Patents
Vorrichtung zur automatischen Biopsie- und Weichgewebeentnahme Download PDFInfo
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Description
- Gebiet der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Gewebeentnahme und insbesondere verbesserte Biopsieinstrumente für subkutane Biopsien und zum Entfernen von Läsionen.
- Hintergrund der Erfindung
- Es ist oft wünschenswert und häufig erforderlich, eine Gewebeprobe von einem Menschen oder einem Tier zu untersuchen, insbesondere bei der Diagnose und der Behandlung von Patienten mit karzinösen Tumoren, prämalignen Zuständen und anderen Krankheiten und Störungen. In der Regel wird im Falle von Krebs, wenn der Arzt mittels einer Palpation, von Röntgenstrahlen oder von Ultraschallabbildungen feststellt, daß verdächtige Umstände vorliegen, eine Biopsie durchgeführt, um zu klären, ob die Zellen karzinös sind. Die Biopsie kann in einer offenen und in einer perkutanen Technik erfolgen. Bei der offenen Biopsie, die eine invasive chirurgische Prozedur mit einem Skalpell ist und die eine direkte Betrachtung des betroffenen Gebietes erlaubt, wird die gesamte betreffende Masse (Exzisionsbiopsie) oder ein Teil der Masse (Inzisionsbiopsie) entfernt. Die perkutane Biopsie erfolgt dagegen in der Regel mit einem nadelartigen Instrument durch einen relativ kleinen Einschnitt, entweder blind oder mit Hilfe einer Vorrichtung für eine künstliche Abbildung, und kann entweder eine Aspiration mit einer feinen Nadel (FNA) oder eine Kernbiopsie sein. Bei der FNA-Biopsie werden für eine zytologische Untersuchung einzelne Zellen oder Gruppen von Zellen erhalten, die zum Beispiel als Papanicolaou-Abstrich untersucht werden können. Bei der Kernbiopsie wird, wie die Bezeichnung sagt, ein Kern oder Teil eines Gewebes für eine histologische Untersuchung gewonnen, die an einem gefrorenen Abschnitt oder einem Paraffinabschnitt erfolgen kann.
- Die Art der angewendeten Biopsie hängt zum großen Teil von den hinsichtlich des Patienten gegebenen Umständen ab, und es gibt keine Prozedur, die für alle vorkommenden Fälle ideal ist. Die Kernbiopsie ist jedoch unter vielen Bedingungen von großem Nutzen und wird in der Medizin am häufigsten angewendet.
- Es gibt zur Zeit zwei Arten von abbildungsgeführten perkutanen Brustkernbiopsieinstrumenten. Das eine Instrument ist eine von einer Feder angetriebene Vorrichtung zur einmaligen Verwendung wie die BIOPTY®-Pistole von der C. R. Bard, Inc. Eine solche Pistole ist in den US-Patenten Nr. 4 699 154 und 4 944 308 sowie im US-Reissue-Patent Nr. Re 34 056, die hier alle ausdrücklich durch Bezugnahme eingeschlossen werden, gezeigt und beschrieben. Diese Vorrichtungen sind wegen ihres einfachen Aufbaus sehr nützlich, da sie wirtschaftlich für nur einen Patient benutzt werden können und da sie leicht und einfach in der Anwendung sind. Sie haben jedoch auch ihre Nachteile. Ein wesentlicher Nachteil ist, daß die geringe Kerngröße es erforderlich macht, die Nadel genau zu plazieren, wenn eine Probe von einer kleinen Läsion entnommen werden soll. Um eine Läsion vollständig zu entnehmen, müssen viele einzelne Einstiche erfolgen. Jedesmal wenn eine neue Probe genommen wird, muß die Vorrichtung entfernt werden, und die Brust oder das Organ muß beim Wiederansetzen der Vorrichtung erneut durchstochen werden. Dieser Vorgang ist mühselig und zeitaufwendig.
- Ein weiterer Nachteil dieser Einmal-Pistolen ist die Nadel, die bei einer solchen Vorrichtung in der Regel verwendet wird, d. h. die True-Cut®-Nadel, die von den Travenol Laboratories hergestellt wird. Diese Nadel ergibt im Optimalfall eine in etwa zylindrisch geformte Gewebeprobe, der "Kern" genannt, die von einer spitzen, seitlich schneidenden Vorrichtung perkutan erhalten wird, und umfaßt ein spitzes inneres Stilett mit einer seitlichen Kerbe zur Aufnahme von Gewebe in der Nähe des spitzen distalen Endes und eine äußere scharfe Gleitkanüle. Beim Gebrauch wird, nachdem die Läsion erkannt wurde, das innere Stilett in das interessierende Organ oder die interessierende Läsion gestoßen. Das Gewebe fällt passiv in die seitliche Kerbe, und die äußere Kanüle wird schnell vorgeschoben, wodurch die in der Kerbe befindliche Gewebeprobe abgetrennt wird. Unglücklicherweise ist die True-Cut®-Nadel gegenüber Organen und Läsionen ziemlich rauh, so daß oft nur kleine Gewebefragmente erhalten werden, und sie ist sehr bedienerabhängig – manche Personen sind gut im Umgang mit der Vorrichtung und manche nicht. Sie ist auch gewebeselektiv, was heißt, daß das stechende Stilett und das gleitende Schneidstück die interessierende Läsion auch "wegdrücken" kann, besonders in Situationen, in denen eine relativ große Läsion von einem viel weicheren Gewebe (z. B. Fett) umgeben ist.
- Die zweite Art von gegenwärtig zur Verfügung stehenden abbildungsgeführten perkutanen Brustkernbiopsieinstrumenten ist eine vakuumunterstützte automatische Kernbiopsievorrichtung. Eine solche dieser erfolgreichen Biopsie-Pistolen ist in der US-A-5 526 822 gezeigt und beschrieben. Diese Pistole weist die Möglichkeit auf, vor dem Abschneiden des Gewebes das Gewebe aktiv zu ergreifen. Das aktive Ergreifen ermöglicht die Probenahme durch nicht gleichmäßiges Gewebe, was heißt, daß die Vorrichtung in der Lage ist, gleichermaßen durch hartes und weiches Gewebe zu schneiden. Die Pistole umfaßt auch eine Einrichtung zum Ausrichten und Positionieren der Schneidkammer in beliebigen Positionen um ihre und längs ihrer Längsachse, eine Einrichtung zum schnellen und atraumatischen Entfernen einer beliebigen Anzahl von Kernproben mit nur einem einmaligen Einführen der Nadel in den Körper und das Organ und eine Einrichtung zum Kodieren und Dekodieren des Ortes, an dem die Proben erhalten wurden. Zusammen ermöglichen diese Fähigkeiten eine vollständigere Entnahme von großen Läsionen und die vollständige Entnahme von kleinen Läsionen. Diese Art des Instruments kann sehr erfolgreich angewendet werden bei der Entnahme einer Anzahl von Gewebeproben von verschiedenen Stellen mit nur einem einzigen Einführen der Nadel sowie beim Erhalten von hochwertigen Proben auf eine Art, die keine direkte Behandlung der Proben durch den Operateur erfordert. Sie arbeitet jedoch nicht gleich gut bei allen Prozeduren und in allen Körperumgebungen. Zum Beispiel hängt das Leistungsvermögen des Instruments und der Erfolg oft von der Art des zu entnehmenden Körpergewebes ab; d. h. ob es relativ fett oder relativ hart ist.
- Das US-Patent Nr. 3 844 272 beschreibt ein Biopsieinstrument zum Entnehmen von Gewebeproben mit einem Paar von koaxialen rohrförmigen Elementen, die so ausgebildet sind, daß sie eine Gewebeprobeaufnahme- oder Flußkammer und Vorrichtungen zum Halten des Gewebes aufweisen. Jedes der rohrförmigen Elemente weist einen Schneid- oder Halterand auf, und es ist eine Absaugung durch das Instrument vorgesehen, um die Probe in die Gewebeaufnahme- oder Gewebeflußkammer zu ziehen. Das Bewegen von einem der rohrförmigen Elemente relativ zum anderen bewirkt, daß die Gewebeprobe abgeschnitten und in die Kammer verbracht oder nur abgeschnitten und an Ort und Stelle gehalten wird.
- Nötig sind somit Neuerungen zum Verbessern der Qualität und der Vollständigkeit der mit einem Kernbiopsieinstrument zur Einmalverwendung erhaltenen Gewebeproben sowie konstruktionelle Verbesserungen und Abänderungen hinsichtlich des Instrumententyps mit einer aktiven Erfassung, damit das Instrument mit maximaler Effektivität betrieben werden kann und in allen Gewebeumgebungen gleich gut arbeitet.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung beseitigt die genannten Erfordernisse durch Schaffen einer Anzahl von wichtigen neuen Merkmalen und Neuerungen bei dem Biopsieinstrumenttyp mit einer aktiven Erfassung, die zusammen oder einzeln zu einem verbesserten und nützlicheren Gebrauch beitragen.
- Insbesondere wird ein Biopsieinstrument geschaffen mit einer länglichen hohlen äußeren Durchstoßnadel mit einem Hohlraum, einem scharfen distalen Ende zum Durchstechen von Gewebe und einer seitlichen Öffnung, die proximal vom scharfen distalen Ende angeordnet ist, um einen Teil der Gewebemasse aufzunehmen, die neben der seitlichen Öffnung liegt. Des weiteren umfaßt das Biopsieinstrument eine längliche innere Schneidkanüle mit einem Hohlraum, die koaxial und gleitend in der äußeren Durchstoßnadel angeordnet ist. Die innere Kanüle weist ein scharfes distales Ende zum Abschneiden des Gewebestückes auf, das in die seitliche Öffnung der äußeren Durchstoßnadel hineinragt, wenn die innere Kanüle distal an der seitlichen Öffnung vorbeigleitet. Dadurch wird das abgeschnittene Gewebestück proximal vom distalen Ende in der inneren Kanüle deponiert. Ein Vakuumgenerator erzeugt einen Unterdruck, der durch den inneren Kanülenhohlraum zu der seitlichen Öffnung geführt wird. Bei dieser Ausführungsform ist es oft wünschenswert, die Gewebeprobe daran zu hindern, daß sie proximal durch den Hohlraum der Schneidkanüle wandert, weshalb eine neuartige Gewebestoppvorrichtung im Hohlraum der inneren Kanüle vorgesehen ist, die eine Anordnung umfaßt, vorzugsweise einen korkenzieherartigen Abschnitt an einem geraden Draht, der proximal von der seitlichen Öffnung angeordnet ist. Diese Anordnung versperrt den Hohlraum ausreichend, so daß sich die Gewebeprobe darin nicht proximal daran vorbeibewegen kann.
- Die Erfindung ist in den anhängenden Patentansprüchen definiert und läßt sich zusammen mit ihren weiteren Merkmalen und Vorteilen am besten anhand der folgenden Beschreibung und in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verstehen.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine perspektivische Ansicht einer automatischen Kernbiopsievorrichtung der in der US-A-5 526 822 gezeigten und beschriebenen Art; -
2 eine schematische Ansicht von der linken Seite eines Teils der Nadelanordnung der in der1 gezeigten Vorrichtung, wobei die Vorrichtung vor dem Eindringen in eine in das Auge gefaßte Läsion dargestellt ist; -
3 eine der2 ähnliche schematische Ansicht, die die Vorrichtung nach dem Eindringen in die in das Auge gefaßte Läsion in einer Position zeigt, in der mit der Aufnahme von Gewebeproben begonnen wird; -
4 eine Schnittansicht von der linken Seite der Nadelanordnung der in der1 gezeigten Vorrichtung; -
5 eine vergrößerte perspektivische Ansicht des Teils in der1 , der mit dem Bezugszeichen5 bezeichnet ist; -
6 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der in der5 gezeigten Nadelanordnung; -
7 eine Schnittansicht längs der Linie 7-7 in der6 ; -
8 eine vergrößerte Schnittansicht längs der Linie 8-8 in der3 ; -
9 eine vergrößerte Schnittansicht ähnlich der8 , die das Zurückziehen der Schneidvorrichtung nach dem Einführen der Nadel in die entsprechende Läsion zeigt; -
10 eine vergrößerte Schnittansicht ähnlich der8 , die das Vorfallen von Gewebe in die Gewebeaufnahmeöffnung nach dem Anlegen von Unterdruck zeigt; -
11 eine vergrößerte Schnittansicht ähnlich der8 , die das gleichzeitige Drehen und distale Vorschieben der Schneidvorrichtung zum Abschneiden einer Gewebeprobe zeigt; -
12 eine vergrößerte Schnittansicht ähnlich der8 , die das proximale Zurückziehen der Schneidvorrichtung mit der darin enthaltenen Gewebeprobe zeigt; -
13 ist eine vergrößerte Schnittansicht des Übergangs vom proximalen Ende der Gewebekassette zu dem in der4 gezeigten Gewebekassettengehäuse, die die Arbeitsweise des Ausdrückstiftes beim Festhalten der Gewebeprobe in der Gewebekassette beim proximalen Zurückziehen der Schneideinrichtung zeigt; -
14 ist eine Schnittansicht längs der Linie 14-14 in der10 ; -
15 eine Schnittansicht längs der Linie 15-15 in der12 ; -
16 eine Schnittansicht ähnlich der14 , wobei die äußere Nadel und die innere Schneidvorrichtung um etwa 90 Grad in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wurden, um eine zweite Gewebeprobe zu entnehmen; -
17 eine Schnittansicht ähnlich der15 , wobei die äußere Nadel und die innere Schneidvorrichtung um etwa 300 Grad in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht wurden und eine vierte Gewebeprobe entnommen wurde; -
18 eine Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform der in der3 gezeigten Nadelanordnung; -
19 eine Schnittansicht längs der Linie 19-19 in der18 ; -
20 eine Schnittansicht einer dritten Ausführungsform der in der3 gezeigten Nadelanordnung; -
21 eine schematische Aufsicht auf die Gewebeaufnahmeöffnung einer vierten modifizierten Ausführungsform der Nadelanordnung; -
22 eine Schnittansicht ähnlich der3 , die eine fünfte modifizierte Ausführungsform der Nadelanordnung zeigt; -
23 eine Schnittansicht durch die Gewebeöffnung einer Nadelanordnung wie der in der5 , die eine unter bestimmten Anwendungsumständen mögliche Gewebeeinklemmsituation zeigt; -
24 eine Teil-Schnittansicht des Schneidabschnitts einer sechsten modifizierten Ausführungsform der Nadelanordnung, die eine neue Lösung zum Verhindern einer möglichen Gewebeeinklemmsituation wie in der23 zeigt; -
25 eine Schnittansicht einer bekannten Biopsievorrichtung zum einmaligen Gebrauch der im US-Patent Nr. 4 699 154 gezeigten und beschriebenen Art; -
26 eine Teil-Schnittansicht einer modifizierten Nadelanordnung für eine Biopsiepistole der in der25 gezeigten Art, die die Nadelanordnung in einer ersten Position zum Vorschieben der Nadelanordnung durch Gewebe zu der ausgewählten Gewebeentnahmestelle zeigt; -
27 eine Teil-Schnittansicht der in der26 gezeigten Nadelanordnung, die die Nadelanordnung in einer zweiten Position zum Erhalten und Abschneiden einer Gewebeprobe zeigt; -
28 eine Teil-Schnittansicht der in der26 gezeigten Nadelanordnung, die die Nadelanordnung in einer dritten Position zeigt, in der die Gewebeprobe abgetrennt und von der Gewebeaufnahmeöffnung in der Nadelanordnung aufgenommen wurde; -
29 eine Teil-Schnittansicht einer zweiten modifizierten Nadelanordnung für eine Biopsiepistole der in der25 gezeigten Art, die die Nadelanordnung in einer ersten Position zum Vorschieben zu der ausgewählten Gewebeentnahmestelle zeigt; -
30 eine Teil-Schnittansicht der in der29 gezeigten Nadelanordnung, die die Nadelanordnung in einer zweiten Position nach dem Ergreifen einer Gewebeprobe zeigt; -
31 eine schematische auseinandergezogene Ansicht einer dritten modifizierten Nadelanordnung für eine Biopsiepistole der in der25 gezeigten Art; -
32 eine schematische Seitenansicht der in der31 gezeigten Nadelanordnung, die die Anordnung in einer ersten Position bei der Annäherung an eine ausgewählte Gewebeprobe zeigt; -
33 eine schematische Seitenansicht ähnlich der32 , die die Nadelanordnung in einer zweiten Position beim Ergreifen der ausgewählten Gewebeprobe zeigt; und -
34 eine schematische Seitenansicht ähnlich der32 , die die Nadelanordnung in einer dritten Position beim Aufnehmen der ausgewählten Gewebeprobe zeigt. - Beschreibung der Erfindung
- In den
1 ,4 und5 ist eine automatische Kernbiopsievorrichtung10 der in der US-A-5 526 822 beschriebenen Art gezeigt. Das gezeigte Biopsieinstrument10 umfaßt ein Gehäuse14 mit einem mit Scharnieren daran befestigten Deckel16 . Aus dem Gehäuse14 ragt eine Nadelanordnung18 hervor, die eine hohle äußere Durchstoßnadel20 , eine innere Schneidvorrichtung22 mit einem Hohlraum23 (5 ), ein Gewebekassettengehäuse24 und eine Gewebekassette26 umfaßt. Die hohle äußere Durchstoßnadel20 umfaßt des weiteren eine Gewebeaufnahmeöffnung oder Gewebeaufnahmeschale28 . Ein Rändelrad30 verbindet das Gewebekassettengehäuse24 mit der hohlen äußeren Durchstoßnadel20 , die vorzugsweise eine Drehung der Nadel20 ermöglicht, ohne daß sich das Gewebekassettengehäuse24 mitdreht, wie es vollständiger noch im folgenden beschrieben wird. Am Gewebekassettengehäuse24 ist ein Vakuumanschluß32 für das Anschließen an eine Vakuumquelle über einen Schlauch oder eine Schlauchanordnung34 vorgesehen, um an der Gewebeaufnahmeöffnung oder -schale28 einen Unterdruck anlegen zu können. Vorzugsweise wird der Unterdruck über einen eigenen Vakuumhohlraum35 angelegt, alternativ oder gleichzeitig kann er aber auch direkt über die Hohlräume der hohlen äußeren Durchstoßnadel20 und der inneren Schneidvorrichtung22 angelegt werden. - In der hohlen äußeren Durchstoßnadel
20 und der inneren Schneidvorrichtung22 ist teleskopisch und koaxial ein Ausdrückstift36 angeordnet. Er ist so angebracht, daß er ortsfest ist, und er ist vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt, kann aber auch aus anderen biokompatiblen Materialien wie Kunststoff bestehen. Der Stift36 ist vorzugsweise rohrförmig, wobei die Nabe H des Ausdrückstifts als zweiter Vakuumanschluß dient, der den Unterdruck über die Nadel20 und die innere Schneidvorrichtung22 zuführt. Überraschenderweise haben die Anmelder festgestellt, daß es wichtig ist, den Ausdrückstift richtig zu bemessen, um Verstopfungsprobleme minimal zu halten. Es hat sich gezeigt, daß aus diesem Grund bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der der Innendurchmesser der äußeren Durchstoßnadel20 etwa 1,88 mm (0,074 Zoll) und der Innendurchmesser der inneren Schneidvorrichtung22 etwa 1,6 mm (0,063 Zoll) beträgt, der effektive Durchmesser des Ausdrückrohrs36 , das heißt die Querschnittfläche des Rohrs, wenigstens 0,76 mm (0,030 Zoll) groß sein sollte. Vorzugsweise beträgt der effektive Durchmesser des Ausdrückrohrs etwa 1,14 mm (0,045 Zoll). - Das Gehäuse
14 des Biopsieinstruments enthält die Antriebsmechanismen und Steuerungen zum Betreiben der Nadelanordnung18 , es kann feststehend an einer Basis37 angebracht sein. Die Basis37 kann ein integraler Teil des Gehäuses14 sein, vorzugsweise ist sie so ausgebildet, daß sie auf eine I-Trägerschiene einer stereotaktischen Abbildungseinheit paßt, sie kann aber auch so modifiziert und ausgestaltet sein, daß sie zu einer der verschiedenen Abbildungseinheiten paßt, die auf dem vorliegenden Gebiet zur Verfügung stehen. Die Antriebseinheit umfaßt ein langes Stirnrad38 und ein Schneidvorrichtungs-Antriebszahnrad40 , das in einem Ritzelgehäuse42 untergebracht ist und das im Gehäuse14 drehbar und antreibbar mit der inneren Schneidvorrichtung22 verbunden ist. Um die Schneidvorrichtung22 zu drehen oder hin und her zu bewegen, wird das Stirnrad38 von einem Antriebsmotor oder Schrittmotor (nicht gezeigt) in Drehung versetzt. Die Drehung oder Hin- und Herbewegung des Stirnrades38 versetzt das Zahnrad40 in eine Drehung oder eine Hin- und Herbewegung, wodurch wiederum die Schneidvorrichtung22 gedreht oder hin und her bewegt wird. - Zusätzlich zur Drehung oder Hin- und Herbewegung kann die Schneidvorrichtung
22 auch in eine axiale Bewegung versetzt werden, sowohl distal als auch proximal. Ein Gleitgriff44 , der zusammen mit dem Ritzelgehäuse42 an einem Gleitstück (nicht gezeigt) angebracht ist, kann von einem Operateur in beide Richtungen verschoben werden, wie es durch den Pfeil46 angezeigt wird, um das Ritzelgehäuse42 axial zu verschieben. Da die Schneidvorrichtung22 fest am Ritzelrad40 angebracht ist, das wiederum im Ritzelgehäuse42 angeordnet ist, folgt die Schneidvorrichtung der axialen Bewegung des Ritzelgehäuses, so daß der Operateur die Schneidvorrichtung wie gewünscht vorschieben und zurückziehen kann. - Ein Durchstechmechanismus oder linearer Aktuator
47 , der distal von einer Trennwand48 im Gehäuse14 angeordnet ist, dient dazu, die ganze Nadelanordnung18 schnell distal vorzuschieben, um die Spitze der äußeren Durchstoßnadel20 an die Stelle zu bringen, von der eine oder mehrere Gewebeproben zu entnehmen sind. Der Durchstechmechanismus umfaßt vorzugsweise eine Antriebsfeder (nicht gezeigt), eine Schlittenanordnung50 , die am proximalen Endabschnitt52 des Gewebekassettengehäuses24 angebracht ist, einen Spannhebel54 , der gegen einen festen Hebel55 betätigt wird, einen Durchstoßknopf56 und einen Sicherungsknopf57 . Die Arbeitsweise des Durchstechmechanismusses wird später noch genauer beschrieben. - Die dargestellte Ausführungsform ist selbstverständlich nur eine von vielen möglichen Arten zum Betreiben und Steuern einer automatischen Kernbiopsievorrichtung der gezeigten und beschriebenen Art. Zum Beispiel kann das Steuersystem ein integraler Teil des Computersystems in der stereotaktischen oder anderen Abbildungsvorrichtung sein, die zum Führen der Biopsievorrichtung verwendet wird, so daß der Computer der stereotaktischen Vorrichtung auch zur Steuerung der Schneidvorrichtung, der Winkelposition und der longitudinalen Position der Durchstoßnadel
20 und der Position des Ausdrückrohrs verwendet wird. Außerdem können auch andere Antriebsmechanismen verwendet werden, wie ein Reibungsantrieb statt des langen Stirnrades. In manchen Fällen kann es wünschenswert sein, sowohl die hohle äußere Durchstoßnadel und den Ausdrückstift als auch die innere Schneidvorrichtung drehbar und linear anzutreiben und zu steuern, wie es in der US-A-5 526 822 beschrieben ist, oder eine der anderen Nadelanordnungen und Nadelanordnungsantriebsarten zu verwenden, die dort beschrieben sind. Jede der in dieser Anmeldung beschriebenen Ausführungsformen kann selbstverständlich auch in Verbindung mit der hier beschriebenen Erfindung verwendet werden. - Bei der Anwendung wird, wie insbesondere mit Bezug zu den
2 ,3 und8 bis13 und außerdem den1 ,4 und5 beschrieben wird, die Spitze58 der Nadel20 zuerst in Position gebracht, um die Läsion oder das ausgewählte zu entnehmende Gewebe zu durchstechen (2 und3 ). Die anfängliche allgemeine Position der Spitze58 hinsichtlich des zu entnehmenden Gewebebereichs wird durch die Gesamtposition des Biopsieinstruments10 hinsichtlich des Patienten bestimmt. Zum Beispiel kann das Biopsieinstrument10 an einem der kommerziell zur Verfügung stehenden stereotaktischen Führungssysteme (nicht gezeigt) angebracht sein, die gewöhnlich auf dem Gebiet der Medizin zum genauen Positionieren einer Vielzahl von medizinischen Einrichtungen hinsichtlich eines Patienten und hinsichtlich einer Läsion in dem Patienten verwendet werden. Eine genaue Beschreibung einer solchen motorisierten Biopsienadelpositioniervorrichtung, d. h. eines stereotaktischen Führungssystems, ist im US-Patent Nr. 5 240 011 enthalten, das am 31. August 1993 an Michael Assa ausgegeben wurde. Die betreffende Läsion59 in dem zu entnehmenden Gewebe wird gemäß den durch das stereotaktische Führungssystem erhaltenen Anweisungen aufs Ziel genommen. Das stereotaktische Führungssystem versetzt den Operateur in die Lage, die Spitze58 vorzuschieben, bis sie sich in der Nähe des bestimmten Läsionsbereichs59 befindet, von dem eine Probe zu entnehmen ist, wie es in der2 gezeigt ist. - Wenn sich die Spitze
58 in der Nähe des bestimmten Läsionsbereichs befindet, von dem eine Probe zu entnehmen ist, erfolgt vorzugsweise eine Feinabstimmung des Ortes der Spitze59 in dem Gewebe, wozu der lineare Aktuator47 betätigt wird, mit dem die hohle äußere Durchstoßnadel20 längs ihrer Achse vorgeschoben und zurückgezogen werden kann (der Aktuator47 kann jedoch auch für das schnelle Durchstoßen verwendet werden). In der1 ist ein linearer Aktuator47 gezeigt, der eine Vorrichtung mit potentieller Energie (eine Feder) benutzt, es kann jedoch eine Vielzahl von Vorrichtungen verwendet werden, die eine lineare Bewegung ausführen können, etwa Elektromagnete, pneumatische Zylinder oder Vorrichtungen mit potentieller Energie wie Federn, Motoren und dergleichen. Bei der Anwendung der bevorzugten Ausführungsform wird der Spannhebel54 proximal gegen den festen Hebel55 gezogen, um die Feder zusammenzudrücken und die Schlittenanordnung50 in ihrer proximalen Stellung vorzuspannen, wie es in der2 gezeigt ist. Wenn sich die Nadel20 außerhalb der Läsion befindet, wie es ist der2 dargestellt ist, wird der Durchstechknopf56 gedrückt, der das Schlittengehäuse50 freigibt, so daß sich die Feder entspannt und das Schlittengehäuse schnell in der Richtung des Pfeiles A bewegt (3 ), so daß die Spitze58 der Nadel in die Läsion59 einsticht. Alternativ kann diese Prozedur automatisch erfolgen, wozu eine Nadelsteuereinheit Verwendung findet, die Signale an den linearen Aktuator sendet, der wiederum die hohle äußere Durchstoßnadel20 längs ihrer Achse entsprechend vorschiebt und zurückzieht. - Wie insbesondere in den
8 bis13 und besonders in der8 zu sehen ist, wird die Nadel20 vorzugsweise in die Läsion59 vorgeschoben, während sich die innere Schneidvorrichtung22 in ihrer voll vorgeschobenen Position befindet, damit die Gewebeaufnahmeöffnung28 geschlossen ist, so daß ein Hängenbleiben und Aufreißen des Gewebes während der langsamen linearen Bewegung der Nadel20 vermieden wird. Nachdem die hohle äußere Durchstoßnadel20 sich genau an der Stelle in der Läsion59 befindet, von der eine Gewebeprobe entnommen werden soll, wird eine Vakuumquelle aktiviert, um über die Vakuumleitung34 an die Vakuumverbindung32 im Gewebekassettengehäuse24 einen Unterdruck anzulegen (1 ), wenn die Schneidvorrichtung proximal zurückgezogen wird (9 und10 ). Im Ergebnis entsteht durch den Vakuum-Hohlraum35 in der hohlen äußeren Durchstoßnadel20 in der Umgebung der Gewebeaufnahmeöffnung28 ein Bereich niedrigen Drucks. Dadurch wird das Vorfallen von Gewebe in der unmittelbaren Umgebung der Gewebeaufnahmeöffnung28 in das Innere der hohlen äußeren Durchstoßnadel20 erleichtert. - Nachdem das Gewebe vollständig in die Gewebeaufnahmeöffnung vorgefallen ist, wie es in der
10 gezeigt ist, wird die vorgefallene Gewebeprobe60 durch ein Vorschieben der kanülenförmigen inneren Schneidvorrichtung22 von der Hauptgewebemasse abgetrennt (11 ). Das Vorschieben der inneren Schneidvorrichtung22 erfolgt durch Vorschieben des Gleitknopfes44 am Ritzelgehäuse42 , wodurch die innere Schneidvorrichtung22 längs ihrer Achse in der hohlen äußeren Durchstoßnadel20 an der Gewebeaufnahmeöffnung22 vorbei vorgeschoben wird, um dadurch die vorgefallene Gewebeprobe von der Hauptgewebemasse abzutrennen. Nach dem Abtrennen von der Hauptgewebemasse wird die Gewebeprobe bei der Vorwärtsbewegung gegen den Nadelstift61 in der inneren Schneidvorrichtung zusammengeschoben und bleibt in der inneren Schneidvorrichtung22 . Die innere Schneidvorrichtung22 , die die Gewebeprobe60 enthält, wird dann durch Zurückziehen des Gleitknopfes44 zurückgezogen (12 ). Die Gewebeprobe wird in der inneren Schneidvorrichtung22 bei deren proximalen Zurückziehen zum Gewebekassettengehäuse24 durch die Reibung an den Innenwänden der Kanüle festgehalten. Es kann auch eine von der Vakuumquelle erzeugte Ansaugwirkung zum Festhalten der Probe verwendet werden. - Bei der Rückwärtsbewegung der inneren Schneidvorrichtung
22 durch das Gewebekassettengehäuse24 wird die Gewebeprobe60 mittels des rohrförmigen Ausdrückstiftes36 , dessen distales Ende die Gewebeprobe in einer der Gewebeaufnahmekammern62 (1 ) aufhält, in die Gewebekassette26 abgegeben, wie es genauer in der US-A-5 526 822 beschrieben ist. Nachdem die Gewebekassette26 mit Gewebeproben gefüllt wurde, kann sie aus dem Gewebekassettengehäuse24 genommen und zur Analyse zu einem Labor gebracht werden, ohne daß es erforderlich ist, die Proben selbst in die Hand zu nehmen. Wenn weitere Proben entnommen werden sollen, kann sofort danach eine neue Gewebekassette26 in das Gewebekassettengehäuse24 eingesetzt und die Entnahme von Proben fortgesetzt werden. - In der
4 ist die Nadelanordnung18 der1 genauer dargestellt. Die bevorzugte Ausführungsform der Nadelanordnung umfaßt einen zweiteiligen Körper mit der hohlen äußeren Durchstoßnadel20 mit ihrer inneren Schneidvorrichtung22 und dem Ausdrückstift36 und dem Gewebekassettengehäuse24 . Der Rahmen des Gewebekassettengehäuses24 (ohne die Kassette26 ) ist vorzugsweise aus einem einzigen Stück Kunststoff geformt. Wenn klarer Kunststoff verwendet wird, lassen sich vorteilhaft die entnommenen Gewebeproben in der Kassette betrachten, die sich bei der Anwendung der Vorrichtung in einer Kassettenaufnahme P im Gehäuse24 befindet. Durch eine konvexe Ausgestaltung der Oberfläche des Gehäuses24 bei im wesentlichen flacher Innenseite wird die Probe vergrößert dargestellt. Das bevorzugte einteilige Kunststoffkassettengehäuse24 umfaßt einen Schaftabschnitt63 , der eine Führung zum Halten der Schneidvorrichtung22 und des Ausdrückstiftes36 darstellt, und den proximalen Endabschnitt52 , der dafür vorgesehen ist, an einer Stütze64 im Gehäuse14 (1 ) angebracht zu werden, die einen Teil der Schlittenanordnung50 bildet. Dieser Teil des Kassettengehäuses ergibt somit die Halterung für die ganze einseitig befestigte Nadelanordnung18 . - Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal der bevorzugten Nadelanordnung
18 ist das Rändelrad30 . Die Nadel20 ist am Rändelrad festgeklebt oder anderweitig fest damit verbunden, das dann in das Gehäuse24 eingesetzt wird. O-Ringe65 dichten die Grenzfläche zwischen dem Gehäuse24 und dem Rändelrad30 fluiddicht ab, um das Vakuum zwischen dem Anschluß32 und dem Vakuum-Hohlraum35 aufrechtzuerhalten, während gleichzeitig eine Drehung des Rändelrades relativ zum feststehenden Gehäuse24 möglich ist. Mit diesem neuen Merkmal kann der Unterdruck vom Vakuumanschluß32 im Gehäuse24 unabhängig von der Orientierung der Nadel20 zu dieser geleitet werden, ohne daß das Problem auftritt, daß sich die Vakuumleitung34 beim Drehen der Nadel20 um das Gehäuse24 wickelt, wie es manchmal bei den bekannten Ausführungsformen der Fall ist. Die stationäre Anordnung des Kassettengehäuses24 löst dieses Schlauchwickelproblem. - Die
14 bis17 zeigen die durch das Rändelrad30 ermöglichte Vorgehensweise, mit der vier Gewebeproben60 in vier verschiedenen Winkelstellungen gewonnen und in die Probenkassette26 gebracht werden können, ohne daß die hohle äußere Durchstoßnadel20 und die Gewebeaufnahmeöffnung28 von der Läsion59 entfernt werden. Dabei bleibt die Integrität jeder Probe erhalten, und es kann durch Einlegen der Proben in getrennte Probenaufnahmekammern62 (1 ) die Stelle festgehalten werden, von der jede der vier Proben entnommen wurde. Die14 ist eine Schnittansicht längs der Linie 14-14 in der10 , die die Vorbereitungen für das Entnehmen einer ersten Probe60 (11 ) zeigt, wobei die Nadel20 und der dazugehörende Vakuum-Hohlraum35 winkelmäßig so orientiert sind, daß sich die Gewebeaufnahmeöffnung in aufrechter Position in der Läsion59 befindet. Die15 ist eine Schnittansicht längs der Linie 15-15 in der12 , wobei die Nadel20 winkelmäßig in der gleichen Position wie in der14 ausgerichtet ist, nachdem die Gewebeprobe entnommen wurde. Der Hohlraum66 stellt den Ort dar, von dem die Probe entnommen wurde. Die16 zeigt die Nadelanordnung wie in den14 und15 , wobei jedoch das Rändelrad30 (4 ) dazu verwendet wurde, die Nadel20 um etwa 90 Grad im Gegenuhrzeigersinn zu drehen. In dieser Winkelstellung wird eine zweite Probe entnommen. - Die
17 zeigt schließlich eine ähnliche Ansicht, wobei die Nadel20 mit dem Rändelrad30 um etwa 300 Grad im Gegenuhrzeigersinn aus der ursprünglichen Orientierung der14 und15 gedreht wurde (es ist anzumerken, daß die Erfindung es ermöglicht, Proben bei jeder Winkelorientierung zwischen 0 und 360 Grad zu entnehmen). In dieser Orientierung wurde bereits wie bei einer Orientierung von 180 Grad eine Probe entnommen, so daß sich der Hohlraum66 nun ganz um die Nadelanordnung erstreckt und vier Gewebeproben entnommen wurden. - Anhand der
18 und19 wird nun eine modifizierte Ausführungsform eines Teils der Nadelanordnung18 der1 ,4 und5 beschrieben, wobei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen, gefolgt vom Buchstaben a, bezeichnet werden. Diese Ausführungsform der Nadelanordnung wird in Verbindung mit einem Unterdruck verwendet, der durch den Hohlraum23a der Schneidvorrichtung zugeführt wird, und insbesondere bei einer Vorgehensweise, bei der der Arzt nur eine einzige Probe entnehmen will und dabei die Gewebeprobe für die Entnahme in der Gewebeaufnahmeöffnung28a verbleiben soll (d. h. bei einer "Ein-Kern-Prozedur"). - Am proximalen Ende der Nadelspitze
58a ist die distale Spitze66 einer Gewebestopp- oder Drahtanordnung67 angebracht, die einen Draht68 umfaßt, der integral mit der Spitze66 ausgebildet ist und sich in proximaler Richtung von der Spitze66 weg erstreckt. Das Anbringen der Spitze58a an der Spitze66 erfolgt vorzugsweise durch Löten, obwohl auch andere gleichwertige bekannte Anbringungsverfahren verwendet werden können. Der Draht68 erstreckt sich unterhalb der ganzen axialen Länge der Gewebeaufnahmeöffnung28a . Proximal von der Gewebeaufnahmeöffnung28a und in der Nähe des proximalen Endes des Drahtes68 befindet sich ein Korkenzieherabschnitt69 mit einem Durchmesser oder einer Querschnittbreite, der bzw. die etwas kleiner ist als der Innendurchmesser der inneren Schneidvorrichtung22a , wie es in der19 gezeigt ist. - Bei der Anwendung befindet sich, wenn die Schneidvorrichtung
22a proximal aus dem Bereich der Gewebeaufnahmeöffnung28a zurückgezogen ist, die Drahtanordnung67 stationär im Hohlraum der hohlen äußeren Durchstoßnadel20a . Wenn die Nadel in Position in dem Gewebe ist, von dem eine Probe zu entnehmen ist, wird durch den Schneidvorrichtungs-Hohlraum23a und den Nadelhohlraum ein Unterdruck angelegt, wodurch Gewebe in die Gewebeaufnahmeschale28a vorfällt. Ein potentielles Problem ist, daß dieses Gewebe im proximalen Bereich der Schale bis zum Boden der Schale vorfällt und dadurch das Vakuum distal von diesem Blockierbereich abschneidet. Ohne das Vakuum füllt sich der distale Bereich der Schale nicht immer mit der vollen Menge an vorgefallenem Gewe be, wodurch die Gewebeprobe, wenn sie abgeschnitten wird, nur eine Teilprobe ist. Der Draht68 hält jedoch das vorgefallene Gewebe in einer gewissen Höhe über dem Boden der Schale, so daß ein Blockieren des Hohlraums verhindert wird. Dadurch kann sich das Vakuum bis zur Spitze66 hin ausbreiten, so daß eine vollständige Probenmenge sichergestellt ist. - Nachdem die vorgefallene Gewebeprobe aufgenommen und von der inneren Schneidvorrichtung
22a abgeschnitten wurde, verhindert der Korkenzieherabschnitt69 , daß die Probe beim Zurückziehen der Schneidvorrichtung aus der Schale28a herausgesaugt oder herausgezogen wird. Nachdem die Nadel aus dem Körper des Patienten genommen und die Schneidvorrichtung22a aus der Schale28a gezogen wurde, bleibt die Gewebeprobe in der Schale und kann vom Arzt oder einem Assistenten direkt daraus entnommen werden. - Bei einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Innendurchmesser der hohlen äußeren Durchstoßnadel
20a 1,88 mm (0,074 Zoll) und der Innendurchmesser der inneren Schneidvorrichtung22a 1,6 mm (0,063 Zoll). Der Durchmesser des Drahtes68 ist 0,36 mm (0,014 Zoll) und der Durchmesser oder die Querschnittbreite des Korkenzieherabschnitts69 1,52 mm (0,060 Zoll). Natürlich können auch andere Abmessungen gewählt werden. Außerdem können, auch wenn eine Korkenzieherkonfiguration vorgezogen wird, viele andere Konfigurationen verwendet werden, solange sie die proximale Wanderung der Gewebeprobe verhindern können, insbesondere beim Zurückziehen der Schneidvorrichtung. Zum Beispiel kann auch ein einfacher Knick im Draht Anwendung finden. - In den
5 und6 ist der distale Abschnitt der Nadelanordnung der1 und4 perspektivisch bzw. im Querschnitt gezeigt. Es gibt zwei besondere Merkmale, die bisher nicht erwähnt wurden. Erstens verbinden bei dieser besonderen Ausführungsform zwei vorzugsweise runde Vakuumöffnungen70 die Gewebeaufnahmeöffnung28 mit dem Vakuum-Hohlraum35 . Die distale Öffnung ist distal von der Gewebeaufnahmeöffnung derart angeordnet, daß sie gerade proximal von der Spitze58 unter dem überhängenden Abschnitt71 der Nadel20 liegt. Vorzugsweise weist sie einen Durchmesser von etwa 1,1 mm (0,042 Zoll) auf. Die proximale Öffnung ist wesentlich kleiner, vorzugsweise ist der Durchmesser etwa halb so groß wie der der größeren Öffnung (d. h. etwa 0,51 mm oder 0,020 Zoll) und liegt direkt unter der Gewebeaufnahmeöffnung28 . - Das zweite Merkmal betrifft die Art, wie die Nadelspitze scharf gemacht wird. Wie in der
5 gezeigt, wird vorzugsweise die Spitze so geschliffen, daß sich eine Anzahl Facetten72 (vorzugsweise drei) bildet, wobei die Facetten sich nicht axial innerhalb des Umfangsbogens schneiden, der durch die Gewebeaufnahmeöffnung28 gebildet wird. Die Nadelspitze58 bildet somit wie gezeigt an ihrer Oberseite eine relativ flache Oberfläche. Das ist vorteilhaft, da die flache Oberseite72 das Gewebe anhebt und dadurch dessen Eindringen in die Gewebeaufnahmeöffnung28 erleichtert. Wenn sich zwei der Facetten72 innerhalb des von der Gewebeaufnahmeöffnung gebildeten Bogens schneiden, neigt das Gewebe dazu, sich zu teilen, wodurch die Qualität der Probe möglicherweise beeinträchtigt wird. - In der
20 ist eine modifizierte Ausführungsform der Nadelanordnung18 der6 gezeigt, wobei gleiche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen, gefolgt vom Buchstaben b, bezeichnet werden. Der Hauptunterschied zwischen dieser Ausführungsform und der der6 ist die Verwendung einer größeren Anzahl von Vakuumöffnungen70b , vorzugsweise acht, zwischen dem Vakuum-Hohlraum35b und der Gewebeaufnahmeöffnung28b . Bei der vorliegenden Ausführungsform ist vorzugsweise jede der Öffnungen70b rund und weist einen Durchmesser von etwa 1.1 mm (0,042 Zoll) auf. Auch befinden sich bei dieser Ausführungsform wie gezeigt alle Öffnungen unterhalb der Öffnung der Gewebeaufnahmeöffnung. Keine liegt unter dem überhängenden Abschnitt71b . - Der Grund für die verschiedenen Vakuumöffnungskonfigurationen in der
6 und der20 ist, daß jede ihre Vorteile hat, wenn Proben von bestimmten Gewebetypen entnommen werden. Zum Beispiel neigt die Ausführungsform der20 mit acht Löchern in relativ fettem Gewebe zum Verstopfen. Das Verstopfen tritt manchmal auf, wenn eine größere Anzahl von Proben genommen wird, da bei der Aufnahme von Gewebe in der Gewebeaufnahmeöffnung der durch die Vakuumöffnungen70b zugeführte Unterdruck dazu neigt, Gewebe durch die Öffnungen in den Vakuum-Hohlraum35b zu ziehen. Beim Vorschieben der Schneidvorrichtung22b zum Abtrennen der Gewebeprobe fallen dann kleine Gewebestücke aus den Vakuumöffnungen in den Vakuum-Hohlraum35b . Über viele Probenentnahmezyklen verstopft dann das sich im Vakuum-Hohlraum35b ansammelnde Gewebe die distalen Öffnungen zum Teil, wodurch sich der Unterdruck nur mehr abgeschwächt und ungleichmäßig verteilt, was wiederum die Qualität der erhaltenen Gewebeproben beeinträchtigt. Bei der in der6 gezeigten Ausführungsform mit zwei Öffnungen wird dieses Problem vermieden, da die einzige kleine Öffnung, die mit der Gewebeprobe in Kontakt kommen kann, die in die Gewebeaufnahmeöffnung vorfällt, so klein ist, daß sogar dann, wenn Gewebe durch diese Öffnung in den Vakuum-Hohlraum fällt, sich keine ausreichende Menge ansammeln kann, um einen Verschluß zu bewirken. Die distale Öffnung wird andererseits durch den Überhang71 vor dem Kontakt mit dem Gewebe geschützt, so daß in diese Öffnung kein verstopfendes Gewebe gelangen kann. - Wenn dagegen von relativ hartem Gewebe eine Probe genommen werden soll, kann die in der
20 gezeigte Ausführungsform mit acht Öffnungen von Vorteil sein. Der Grund dafür ist, daß hartes Gewebe weniger nachgiebig ist und daher ein gleichmäßiger verteilter Unterdruck erforderlich ist, um es vollständig in die Gewebeaufnahmeöffnung zu ziehen. Offensichtlich ergibt die größere Anzahl von gleichmäßig beabstandeten Öffnungen bei der Ausführungsform der20 diesen erforderlich Abziehdruck. Außerdem neigt hartes Gewebe weniger dazu, in die Vakuumöffnungen70b gezogen zu werden, so daß Verstopfen kein Thema ist. - Die
21 zeigt eine weitere modifizierte Ausführungsform der in der6 gezeigten Nadelanordnung, wobei gleiche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen be zeichnet werden, gefolgt vom Buchstaben c. Der Unterschied zwischen den Ausführungsformen der6 ,20 und21 ist, daß in der21 die Vakuumöffnungen70c unter einem Winkel α zur Querachse80 der Nadelanordnung18c angeordnet sind. Außerdem sind die Seitenwände82 der Gewebeaufnahmeöffnung28c vorzugsweise im wesentlichen unter dem gleichen Winkel α angeordnet. Vorzugsweise beträgt der Winkel α etwa 15 bis 75 Grad. Diese Winkelorientierung ist vorteilhaft, da die Schneidvorrichtung22c (in der21 nicht gezeigt) die Vakuumöffnungen70c und die Seitenwände82 der Gewebeaufnahmeöffnung28c leichter überquert und die Gefahr einer Beschädigung der Klinge der Schneidvorrichtung aufgrund eines Kontakts mit diesen Rändern verringert ist. - Eine weitere modifizierte Ausführungsform der in der
6 gezeigten Nadelanordnung ist in der22 dargestellt. In dieser Ausführungsform sind gleiche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet, gefolgt vom Buchstaben d. - Die Ausführungsform der
22 ist dafür vorgesehen, das mit Bezug zu den Ausführungsformen der6 und20 diskutierte Verstopfungsproblem zu lösen, das manchmal während des Prozesses des Sammelns einer Anzahl von Gewebeproben von einem Patienten in einer einzigen Sitzung auftritt. Wie erwähnt liegt das Problem darin, daß Gewebeteile, Blut und andere biologische Restpartikel sich mit der Zeit von den aufgenommenen Gewebeproben lösen und sich in der Gewebeaufnahmeöffnung28d , den Vakuumöffnungen70d oder in einem der Hohlräume23d und35d ablagern. Da die Vakuumöffnungen70d relativ klein sind, ist das Verstopfungsproblem bei diesen Öffnungen am größten, und der sich daraus ergebende geringere Unterdruck in der Gewebeaufnahmeöffnung28d kann dazu führen, daß nur noch Teilgewebeproben erhalten werden. Deshalb kann, wie in der22 gezeigt, eine Spülöffnung84 zwischen dem Vakuum-Hohlraum35d und dem Hohlraum der Durchstoßnadel vorgesehen werden, die den Vakuumöffnungen70d ähnlich ist, jedoch distal von der geschlossenen (vordersten) Position des Schneidvorrichtung22d angeordnet ist. Wenn sich die Schneidvorrichtung22d in ihrer geschlossenen Stellung befindet, kann dann unter Druck eine Salzlösung durch den Hohlraum23d der Schneidvorrichtung in den Hohlraum der Nadel distal von der Schneidvorrichtung und von dort durch die Spülöffnung84 geleitet werden, wie es durch den Pfeil86 angezeigt wird, wobei die Salzlösung anschließend über den Vakuum-Hohlraum35d zu ihrem Ausgangsort zurückkehrt. Dieser Vorgang beseitigt die Reste, die sich angesammelt haben, und trägt so dazu bei, daß die Gewebeproben so vollständig wie möglich sind. Eine Sicherungseinrichtung verhindert, daß Salzlösung durch das System injiziert wird, wenn sich die Schneidvorrichtung nicht in der vollständig geschlossenen Stellung befindet; d. h. die Gewebeaufnahmeöffnung28d vollständig blockiert. - Wie in der
23 gezeigt, tritt manchmal bei der Anwendung der Biopsievorrichtung10 (1 ) das Problem auf, daß die Gewebeprobe60 , die in die Gewebeaufnahmeöffnung oder Gewebeaufnahmeschale28 gezogen wird, dazu neigt hängenzubleiben, da ein relativ großer Gewebequerschnitt im Raum zwischen der sich drehenden Schneidvorrichtung22 und der Nadel20 eingeschnürt wird. Das Problem wird durch die mögliche Drehung der Schneidvorrichtung22 relativ zu der feststehenden Nadel20 verschärft. In der24 ist eine Lösung für dieses Problem dargestellt, wobei die Schneidvorrichtung22e so modifiziert ist, daß sie einen relativ kurzen Klingenabschnitt90 und eine sich nicht drehende Hülse92 umfaßt, wobei die Hülse vorzugsweise aus Polyamid oder einem ähnlichen Material mit geringer Reibung besteht oder damit beschichtet ist, den Rest der Schneidvorrichtung umgibt und sich axial damit bewegt. Die Hülse dient somit als Lager gegen ein Einklemmen von Gewebe und trägt dazu bei, das Hängenbleiben von Gewebe zu verhindern, und sie ist gleichzeitig eine Lagerung für die Schneidvorrichtung. - Die
25 zeigt eine bekannte Biopsievorrichtung zur einmaligen Verwendung, wie sie in den US-Patenten Nr. 4 699 154 und Re 34 056 beschrieben ist. Es ist anzumerken, daß diese Ausführungsform repräsentativ für viele verschiedene Arten solcher Vorrichtungen ist, die gegenwärtig oder möglicherweise zur Verfügung stehen, wobei jede davon zur Verwendung mit den oben beschriebenen Ausführungsformen geeignet ist. Die gezeigte Ausführungsform ist nur beispielhaft und dient lediglich als geeigneter Bezugspunkt. - In der Vorrichtung
94 umfaßt eine Nadelanordnung96 eine hohle äußere Schneidkanüle oder Nadel98 und eine innere Durchstoßnadel100 . Die Nadeln98 und100 sind an ihrem distalen Ende jeweils spitz, und die innere Nadel100 ist an ihrem distalen Ende zur Aufnahme der Gewebeprobe mit einer Gewebeaufnahmekerbe102 versehen. An ihren proximalen Enden sind die Nadeln98 und100 zum Anbringen am Gehäuse108 der Probenentnahmevorrichtung mit Köpfen104 und106 versehen. Ein vorderes Gleitstück110 und ein hinteres Gleitstück112 sind längs der axialen Richtung gleitend im Gehäuse108 angeordnet. Jedes der Gleitstücke110 und112 wird durch wenigstens eine Feder114 und116 betätigt, die jeweils das entsprechende Gleitstück in distaler Richtung vorspannt. Die Feder114 wirkt zwischen einem Anschlag118 am Gleitstück110 und einer festen Querwand (nicht gezeigt) im Gehäuse108 . Die Feder116 wirkt zwischen einem Anschlag am Gleitstück112 und der hinteren Endwand120 des Gehäuses108 . Im Gehäuse108 befinden sich zwei parallele Gleitstäbe oder Führungsstäbe122 ,124 , auf denen die Gleitstücke110 ,112 gleiten. - Das vordere Gleitstück
110 kann durch einen Haken an einem vom Gleitstück vorstehenden Laschenelement126 in der proximalen zurückgezogenen Stellung gehalten werden, wobei das Laschenelement an der Bodenkante der genannten Querwand (nicht gezeigt) angreift. Das hintere Gleitstück112 kann auf eine entsprechende Weise eingehakt und durch einen vom Gleitstück vorstehenden Haken128 in der zurückgezogenen Stellung gehalten werden, wobei letzterer mit einem Feder-Hakenelement130 an der Rückwand120 des Gehäuses in Eingriff steht. - Die Gewebeentnahmevorrichtung
94 wird auf die folgende Weise gespannt und ausgelöst. In der nicht gespannten Ausgangsposition sind die Gleitstücke110 ,112 jeweils distal (zur linken Seite hin) durch die Fendern114 und116 vorgespannt. Zum Spannen der Vorrichtung wird die Nadelanordnung96 , in der die innere Nadel100 frei in der hohlen äußeren Kanüle98 gleiten kann, proximal (nach rechts) bewegt und an die richtige Stelle im Gehäuse108 gebracht, so daß die Nadelköpfe mit den entsprechend ausgestalteten Gleitstücken110 und112 derart in Eingriff kommen, daß die Nadelköpfe104 ,106 den Bewegungen der Gleitstücke110 ,112 folgen. - Wenn die Nadelanordnung
96 in der Vorrichtung an Ort und Stelle gebracht wird, wird die Vorrichtung somit dadurch gespannt, daß die Gleitstücke110 ,112 gleichzeitig in ihre Einrastpositionen gebracht werden, wodurch die Federn114 ,116 zusammengedrückt werden, so daß sie die Gleitstücke110 ,112 in ihre jeweilige Ausgangsposition bringen, wenn sie von den Rasthaken126 ,128 und130 freigegeben werden. - Nachdem die Nadelanordnung
96 an die gewünschte Gewebestelle angesetzt wurde, erfolgt die Probeentnahme durch Drücken eines Auslöseknopfes132 , wodurch der Eingriff zwischen den Haken128 und130 gelöst wird. Wegen der vorgespannten Feder116 wird das Gleitstück112 zusammen mit der inneren Nadel100 somit distal nach links in die Ausgangsposition vorgeschoben. Für kurze Zeit bleibt dabei das Gleitstück110 zusammen mit der äußeren Kanüle98 weiter in der gespannten Position. Die innere Durchstoßnadel100 steht somit aus der äußeren Kanüle98 vor, wodurch die Kerbe102 freiliegt. Unmittelbar nach Erreichen der Ausgangsposition stößt das Gleitstück112 jedoch auf die Hakenfeder (das Laschenelement)126 und hebt den Eingriff des Hakens mit der Querwand (nicht gezeigt) auf, wodurch die Feder114 das Gleitstück110 distal zurück in seine Ausgangsposition drückt. Als Folge davon wird die äußere Kanüle98 über die seitliche Kerbe102 in der inneren Nadel100 gedrückt und trennt dabei die Gewebeprobe ab, die in die Kerbe vorgefallen ist. Danach wird die Nadelanordnung96 aus dem Gewebe gezogen und von der Probenentnahmevorrichtung abgenommen, woraufhin die Probe analysiert werden kann. - Für den vorgesehenen Zweck arbeitet eine solche Vorrichtung zwar ganz gut, wie es im Hintergrund der Erfindung beschrieben ist, es gibt aber eine Anzahl von Problemen bei deren Anwendung. Von größter Bedeutung ist dabei, daß es keine Einrichtung zum sicheren Ergreifen der Gewebeprobe in der Kerbe
102 gibt, insbesondere da keine Vakuumquelle zur Verfügung steht wie bei den Ausführungsformen der1 bis24 , die das Aufnehmen des Gewebes erleichtert. Folglich werden mehrere Ausführungsformen mit mechanischen Elementen zum Ergreifen des Gewebes hier beschrieben, von denen jede kontinuierlich die Qualität und Quantität der erhaltenen Gewebeproben wesentlich verbessert. - In den
26 bis28 ist eine modifizierte Ausführungsform der Nadelanordnung96 der25 dargestellt, wobei gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen, gefolgt von einem a, bezeichnet sind. In dieser Ausführungsform ist in der in der26 gezeigten Ausgangsposition, in der beide Federn gespannt sind, die innere Nadel100a in die äußere Kanüle98a zurückgezogen, und Schneidblätter134 sind in einer geschlossenen Stellung am distalen Ende der Nadel98a angeordnet. Vorzugsweise gibt es zwei, vier oder sechs Schneidblätter134 , die in der geschlossenen Stellung so zusammenkommen, daß sich ein Durchstoßkonus bildet. Natürlich kann jede beliebige Anzahl von Schneidblättern vorgesehen sein. - Die
27 zeigt eine Zwischenstellung unmittelbar nach dem Drücken des Freigabeknopfes132 (25 ). Die Feder116 treibt die innere Nadel100a distal nach vorn, so daß die Blätter134 aufgedrückt werden. Die scharfen distalen Ränder136 der Nadel100a beginnen damit, in das Gewebe zu schneiden, das sich im distalen Endabschnitt der Nadel100a befindet. Auf die Freigabe der Feder114 hin wird die äußere Kanüle98a distal nach vorn getrieben, wie es in der28 gezeigt ist, wodurch sich die Blätter134 wieder schließen und die Gewebeprobe138 dabei ganz abtrennen und einschließen. - Es ist anzumerken, daß diese Ausführungsform, die eine nützliche Modifikation der Vorrichtung der
25 ist, auch bei der Vorrichtung der1 angewendet werden kann. In diesem Fall besitzt die innere Nadel100a eine sich drehende Schneidvorrichtung, die sich wie beschrieben nach vorne und nach hinten bewegt. - Die
29 und30 zeigen eine zweite modifizierte Ausführungsform der Nadelanordnung der Vorrichtung der25 . Wieder werden gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen, gefolgt von einem b, bezeichnet. In dieser Ausführungsform ist die innere Nadel100b so modifiziert, daß sie eine "Krokodilspitze"140 mit Backen142 ,144 und Zähnen146 aufweist. Wenn die Feder116 freigegeben wird, schießt die innere Nadel100b distal nach vorn und ergreift das Gewebe in der Öffnung148 mit den Backen142 ,144 . Wenn die Feder114 freigegeben wird, schießt die äußere Kanüle98b distal nach vorn und trennt bei dieser distalen Bewegung das Gewebe längs den Seiten der Gewebeaufnahmeöffnung148 ab, wobei sich auch die Backen142 ,144 schließen, so daß sie das Ende der Gewebeprobe138b "abbeißen", wie es in der30 gezeigt ist. Diese Ausführungsform kann gegebenenfalls auch mit der Vorrichtung der1 verwendet werden. - Schließlich zeigen die
31 bis34 eine dritte modifizierte Ausführungsform der Nadelanordnung der Vorrichtung der25 . In dieser Ausführungsform werden gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen, gefolgt von einem c, bezeichnet. Wie bei der Ausführungsform der29 ist dabei die innere Nadel oder der "Greifer"100c modifiziert, dieses Mal so, daß er bzw. sie eine Anzahl von Hakenextraktoren150 aufweist, die sich vom distalen Ende weg erstrecken. Die äußere Kanüle98c umfaßt eine scharfe Schneidspitze152 . Bei der Anwendung ist der Greifer100c anfänglich in die Schneidvorrichtung98c zurückgezogen, wenn sich die Vorrichtung im gespannten Zustand befindet, wobei die Spitze152 dazu verwendet wird, die Körperwand154 zu durchstoßen, wenn die Vorrichtung zu dem Gewebe138c geführt wird, von dem die gewünschte Probe zu entnehmen ist (32 ). Dann schießt, wie in der33 gezeigt, der Greifer100c durch die Freigabe der Feder116 distal vor. Bei dieser distalen Bewegung fahren die Hakenextraktoren150 aus und greifen an der Gewebeprobe138c an. Bei der Freigabe der zweiten Feder114 schießt die Schneidvorrichtung98c vor, wodurch die Hakenextraktoren150 zusammengedrückt werden und die Gewebeprobe abgetrennt wird, die dann vom Hohlraum der Schneidvorrichtung98c aufgenommen wird. - Auch diese Ausführungsform kann zusammen mit der in der
1 gezeigten Vorrichtung verwendet werden. Es sind zwar vier Extraktoren150 gezeigt, es kann aber jede gewünschte Anzahl von Extraktoren verwendet werden, solange sie vollständig in die Schneidvorrichtung98c zurückgezogen werden können. - Die vorliegende Erfindung wurde anhand von verschiedenen besonderen Beispielen und Ausführungsformen beschrieben, sie ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann innerhalb des Umfangs der folgenden Patentansprüche in verschiedener Weise ausgeführt werden.
Claims (3)
- Biopsieinstrument, gekennzeichnet durch eine längliche hohle äußere Durchstoßnadel (
20 ) mit einem Hohlraum, einem scharfen distalen Ende zum Durchstechen von Gewebe und einer seitlichen Öffnung (28 ), die proximal vom scharfen distalen Ende angeordnet ist, um einen Teil der Gewebemasse aufzunehmen, die an die seitliche Öffnung (28 ) angrenzt; eine längliche innere Schneidkanüle (22 ) mit einem Hohlraum (23 ), die koaxial und gleitend in der länglichen äußeren Durchstoßnadel (20 ) angeordnet ist, wobei die längliche innere Kanüle (22 ) ein scharfes distales Ende zum Abschneiden des Gewebestückes aufweist, das in die seitliche Öffnung der länglichen äußeren Durchstoßnadel hineinragt, wenn die längliche innere Kanüle distal an der seitlichen Öffnung (28 ) entlanggleitet, wodurch das abgeschnittene Gewebestück proximal vom distalen scharfen Ende in der länglichen inneren Kanüle (22 ) abgelegt wird; einen Vakuumgenerator zum Erzeugen eines Unterdrucks, der durch den Hohlraum der inneren Kanüle zu der seitlichen Öffnung geführt wird; und durch eine Gewebestoppvorrichtung (67 ) mit einem linearen Draht (68 ), der im Hohlraum der inneren Kanüle von deren distalen Ende weg angeordnet ist, wobei das proximale Ende des Drahtes eine Struktur aufweist, die proximal von der seitlichen Öffnung angeordnet ist und die den Hohlraum ausreichend versperrt, damit eine durch den Unterdruck in die seitliche Öffnung gezogene und von der Schneidkanüle abgetrennte Gewebeprobe daran gehindert wird, sich proximal durch den Hohlraum der Schneidkanüle zu bewegen. - Biopsieinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrstruktur aus einem Korkenzieherabschnitt (
69 ) an dem Draht besteht, wobei die Querschnittbreite des Korkenzieherabschnitts etwas kleiner ist als der innere Durchmesser des Hohlraums der Schneidvorrichtung. - Biopsieinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das distale Ende des Drahtes aus einer Spitze (
69 ) besteht, die fest am distalen Ende der hohlen äußeren Durchstoßnadel angebracht ist.
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