DE602005005821T2

DE602005005821T2 - Längenerkennungssystem für eine biopsievorrichtung

Info

Publication number: DE602005005821T2
Application number: DE602005005821T
Authority: DE
Inventors: Claus Reuber; Karsten Videbak; Henrik Bagger Olsen
Original assignee: Bard Peripheral Vascular Inc
Current assignee: Bard Peripheral Vascular Inc
Priority date: 2004-07-09
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2009-05-07
Anticipated expiration: 2025-07-09
Also published as: US20180125467A1; WO2006005343A1; ATE390888T1; EP1768571B1; WO2006005342A1; US20190125317A1; US20080287826A1; JP2008504915A; US20160256138A1; ES2382336T3; PT1768572E; US20080183099A1; US9456809B2; HK1135869A1; PL1768571T3; US20200054308A1; ES2303256T3; US8366636B2; EP1768571A1; EP1776047A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Biospievorrichtung zum Ernten von Gewebeproben menschlicher oder tierischer Körper. Die Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf die perkutane Biospie gerichtet, bei der es wünschenswert ist, auf verdächtiges Gewebe in einer minimal invasiven Weise Zugriff zu bekommen. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Aspekte eines Steuerungssystems, das zum Bestimmen einer Länge einer Nadel der Biopsievorrichtung und/oder eines Abstands von zwei Positionen einer Probenaufnahmevorrichtung, die in der Biopsievorrichtung enthalten ist, fähig ist.
Hintergrund der Erfindung
Für diagnostische Zwecke kann es wünschenswert sein, eine Gewebeprobe eines menschlichen oder tierischen Körpers zur zytologischen und/oder histologischen In-Vitro-Untersuchung zu erhalten. Eine Gewebeprobenentnahme kann entweder in einer offenen oder einer perkutanen Technik durchgeführt werden. Bei der offenen Technik wird entweder die gesamte verdächtige Masse (exzisionale Biopsie) oder ein Teil der verdächtigen Masse (inzisionale Biopsie) entfernt. Zugriff auf die Läsion sowie die Entnahme erfolgen allgemein unter der Verwendung von Skalpellen, und offene Biopsien sind ein zuverlässiges – wenn auch ziemlich invasives – Mittel zum Erhalten von Gewebeproben.
Bei der perkutanen Technik wird eine Nadel verwendet, um auf die verdächtige Gewebemasse in einer weniger invasiven Weise Zugriff zu erhalten. Diese Nadel kann hohl sein, so dass sie das Ansaugen einzelner Zellen und Gewebefragmente in ein Lumen durch Anwenden eines Vakuums erlaubt (Aspirationsbiopsie). Alternativ dazu können auch größere Gewebekerne mittels einer Nadel geerntet werden, die einen inneren beweglichen Trokar, in dem eine einer Nadel geerntet werden, die einen inneren beweglichen Trokar, in dem eine Kerbe zur Aufnahme von Gewebekernen ausgebildet ist, sowie eine äußere, verschiebbare Kanüle mit einem geschärften distalen Ende aufweist, das zum Abtrennen dieser Kerne vom umgebenden Gewebe verwendet wird (Kernnadelbiopsie). Durch Einführen des inneren Trokars in eine verdächtige Läsion und das nachfolgende Vorschieben der äußeren verschiebbaren Kanüle zum vollständigen Abdecken der Kerbe kann eine Gewebeprobe abgetrennt und in der Kerbe festgehalten werden. Die Nadel kann dann aus dem Körper des Patienten herausgezogen werden, und die Gewebeprobe kann gesammelt und zur weiteren Analyse aufgehoben werden.
Kernnadelbiopsievorrichtungen waren bisher die bevorzugten Werkzeuge unter Ärzten aufgrund ihrer einfachen Verwendung und Vielseitigkeit. Die Kernnadelvorrichtungen können auf einen großen Bereich unterschiedlicher Gewebe und unterschiedlicher anatomischer Orte angewendet werden und liefern dem Arzt Proben, die für die histologische Analyse und zur genauen Diagnose und zur Einordnung verdächtiger Massen geeignet sind.
Das Erhalten der größtmöglichen Probengröße ist eine wichtige Zielsetzung beim Ernten von Kerngewebeproben. Biopsiesysteme des Standes der Technik haben ein Vakuum verwendet, um Gewebe mit der Kerbe oder der Gewebeaufnahmekammer oder dem Korb der Biopsievorrichtung vor dem Schneiden in Eingriff zu bringen und an diese heranzuziehen. Auf diese Weise können die Gewebeprobengrößen mit einem vorgegebenen Biopsienadeldurchmesser beträchtlich vergrößert werden oder größere Proben mit demselben Nadeldurchmesser entnommen werden, um die diagnostische Genauigkeit zu verbessern.
Eine weitere wohlbekannte Technik zum Vergrößern der Probengröße besteht darin, eine Vielzahl von Proben zu ernten, um genügend Gewebe für eine zuverlässige Diagnose zu erhalten. Damit dies mit den ansaugenden Kernnadelbiopsievorrichtungen oder vakuumunterstützten Einzelbetätigungs-Vorrichtungen geschehen kann, muss die Vorrichtung mehrfach eingeführt werden, was beim Patienten zu einer größeren Belastung führt, mehr Zeit benötigt und das Risiko einer Blutung beinhaltet.
Auf dem Gebiet von Brustbiopsien wurde dieses Problem durch die Entwicklung von Biopsiesystemen gelöst, die es der Betätigungsperson erlauben, eine Vielzahl von Proben mit einer einzigen Biopsievorrichtungseinführung zu entnehmen. Diese Biopsievorrichtungen wenden allgemein ein Vakuum an, um mit einer geeigneten Gewebemenge in Eingriff zu kommen, und um diese in einen hohlen Teil des Instruments einzusaugen. Die Leistungs- und Vakuumanwendungseinheiten, die bei diesen Mehrfach-Biopsievorrichtungen eingesetzt werden, sind in eigenen Vakuumstationen untergebracht, die Wägen zum Transport sowie auch Schläuche und Zuleitungen zu ihrem fehlerfreien Funktionieren benötigen. Die physische Verbindung zwischen der Biopsievorrichtung und den begleitenden Vakuum/Leistungs-Lieferungseinheiten bedeutet, dass die Bewegungsfreiheit der Bedienperson bzw. des Arztes eingeschränkt ist, und außerdem nehmen die Zusatzgeräte Speicher- und Bodenraum ein.
Bei bekannten Biopsiesystemen und -vorrichtungen erfolgten die Entnahme der Gewebeproben, deren Auswurf und die nachfolgende Lagerung der einzelnen Gewebeproben über eine Anzahl unterschiedlicher Verfahren. Manche Biopsievorrichtungen umfassen die mechanische Entnahme und den Auswurf der entnommenen Gewebeproben, wie im US-Patent Nr. 5,526,822 veranschaulicht. Die Biopsievorrichtung ergreift und hält die Gewebeprobe in einem Lumen einer inneren, rotierenden Schneidkanüle, die zu einem Punkt außerhalb der Anatomie des Patienten rückziehbar ist. Eine Auswurfnadel wird verwendet, um die gewonnene Gewebeprobe aus dem Lumen der Kanüle zu drücken.
Weitere bekannte Biopsievorrichtungen arbeiten mit einer vakuumbetriebenen Entnahme und Auswertung von Gewebeproben. Das US-Patent Nr. 6,638,235 offenbart eine Biopsievorrichtung mit einer inneren, rotierenden Schneidkanüle, die zum Ernten einer Vielzahl von Gewebeproben mit einer einzigen Kanüleneinführung fähig ist. Die Vorrichtung verringert den Eingriff der Bedienperson durch das Ermöglichen der automatischen Entnahme und Sammlung einer Vielzahl von Gewebeproben in einer Sammelkammer, die außerhalb der Anatomie des Patienten angeordnet ist. Gewebeproben werden vom Punkt der Probenentnahme entnommen und durch das innere Lumen der Schneidkanüle zu einer Sammelkammer mittels eines Vakuums bewegt, der durch die Sammelkammer und das innere Lumen der Schneidkanüle eingezogen wird. Die US2001/0011156 offenbart eine Biopsievorrichtung gemäß dem Oberbegriff des beiliegenden Anspruchs 1.
Bei der Probenentnahme, Sammlung und Lagerung einiger Typen von Gewebeproben, wie zum Beispiel Prostatagewebeproben, ist es wünschenswert, wenn die entnommenen einzelnen Gewebekerne oder Proben vereinzelt gehalten werden, wenn eine nachfolgende Diagnose Gültigkeit haben soll.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, eine Biopsievorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, die eine Probenentnahme, vorzugsweise in einer automatischen Weise, erlauben können. Es ist eine weitere Aufgabe der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, eine Biopsievorrichtung vorzusehen, die in günstiger Weise von einem Arzt geführt und gelenkt werden kann. Es ist noch eine weitere Aufgabe bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, eine Biopsievorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, die eine Lagerung einzelner getrennter Gewebeproben in einem Haltbarkeitsmittel erlauben. Es ist noch eine weitere Aufgabe bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, eine Biopsievorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, die ein einfaches Eindringen in verdächtige Gewebemasse erlauben. Es ist noch eine weitere Aufgabe bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, eine Biopsievorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, die ein einfaches Abtrennen einer Gewebeprobe erlauben. Es ist noch eine weitere Aufgabe bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, eine Biopsievorrichtung und ein Verfahren vorzusehen, die eine Handhabung beschaffter Gewebeproben durch einen Arzt vereinfachen.
In einem weiteren Aspekt sieht die Erfindung eine Biopsievorrichtung nach dem beiliegenden Anspruch 1 vor.
Die zweite zurückgezogene Position ist normalerweise diejenige Position der Gewebeaufnahmevorrichtung, in der die mindestens eine abgetrennte Gewebeprobe aus dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung ausgeworfen werden kann. Um dem die Vorrichtung bedienenden Arzt die Arbeit des Arretierens der Probenaufnahmevorrichtung in der korrekten Position abzunehmen, kann das zuvor genannte Steuerungssystem derart konfiguriert werden, dass es die Probenaufnahmevorrichtung automatisch in der zweiten zurückgezogenen Position arretiert. In einer Ausführungsform umfasst das Steuerungssystem einen Sensor zum Erfassen der Position der Probenaufnahmevorrichtung und/oder des darin vorhandenen Hohlraums. Zum Beispiel kann eine Fotozelle oder ein elektromechanischer Schalter zum Liefern eines Signals an das Steuerungssystem vorgesehen werden, wenn die Probenaufnahmevorrichtung in ihrer zweiten rückgezogenen Position oder in deren Nähe ist. Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Steuerungssystem dazu ausgelegt sein, einen Abstand zwischen der ersten ausgefahrenen Position und der zweiten rückgezogenen Position automatisch zu erfassen.
Es ist daher ersichtlich, dass das Steuerungssystem es der Biopsievorrichtung erlauben kann, automatisch mit unterschiedlichen Nadeln unterschiedlicher Länge betrieben zu werden, wodurch vom Benutzer der Vorrichtung keine Konfiguration nötig ist, um das Steuerungssystem auf eine spezifische Nadellänge einzurichten. Falls die Hohlnadel und die Probenaufnahmevorrichtung in einer Wegwerfeinheit enthalten sind, die an einer Griffeinheit der Vorrichtung lösbar angebracht ist, kann ein Ersetzen der Hohlnadel durch eine andere mit einer anderen Länge leicht ausgeführt werden. Ein solches Ersetzen wird ferner dank der Fähigkeit des Steuerungssystems, die Probenaufnahmevorrichtung in der zweiten zurückgezogenen Position zu arretieren, ohne dass dazu eine spezifische Benutzereingabe erforderlich ist, um das Steuerungssystem auf eine spezifische Nadellänge einzurichten, weiter vereinfacht, und die Biopsievorrichtung wird hinsichtlich der korrekten Positionierung der Probenaufnahmevorrichtung in der zweiten zurückgezogenen Position in der Handhabung sicherer gemacht.
Das Steuerungssystem kann zum Beispiel dazu ausgelegt sein, automatisch einen Abstand zwischen der ersten ausgefahrenen Position und der zweiten rückgezogenen Position der Probenaufnahmevorrichtung automatisch zu erfassen, wenn die Wegwerfeinheit an der Griffeinheit angebracht wird. Demgemäß kann das Steuerungssystem dazu ausgelegt sein, z. B. mittels eines Sensors, der in die Handgriffeinheit integriert ist, ein Anlegen oder ein Ersetzen der Wegwerfeinheit in der Griffeinheit zu erfassen und in Reaktion auf eine solche Erfassung die oben erwähnte Erfassung des Abstands zwischen den beiden Positionen einzuleiten.
Zum Bewerkstelligen der Erfassung kann die Wegwerfeinheit einen elektronischen Speicher umfassen, und die Griffeinheit kann eine elektronische Schnittstelle zum Empfangen von in dem elektronischen Speicher gespeicherten Informationen aufweisen, wobei die elektronische Schnittstelle dazu konfiguriert ist, die Informationen an das Steuerungssystem weiterzugeben. Es versteht sich, dass die Fähigkeit der Kommunikation zwischen einer Wegwerfeinheit und weiteren Elementen der Biopsievorrichtung, z. B. der Griffeinheit, einen unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung darstellt, die aus dem Vorhandensein der anderen hier offenbarten Merkmale Vorteile ziehen kann, jedoch auf diese nicht angewiesen ist. Zum Beispiel kann die das Steuerungssystem unterbringende Einheit eine handgehaltene oder nicht handgehaltene Einheit sein. Der elektronische Speicher kann z. B. einen seriellen EEPROM, EPROM oder ROM mit drei oder vier Kontakten umfassen, welche die Kontakte Erde, Vdd, CLK und bidirektionale Datenleitung enthalten, wie zum Beispiel ein serieller EEPROM ATMEL AT24C01. Die im elektronischen Speicher gespeicherten Informationen können z. B. einen Abstand zwischen der ersten ausgefahrenen und der zweiten rückgezogenen Position der Probenaufnahmevorrichtung, eine Länge der äußeren Hohlnadel und/oder eine Länge des biegsamen länglichen Elements repräsentieren.
Als eine Alternative oder Ergänzung zum elektronischen Speicher kann das Steuerungssystem einen Sensor zum Erfassen dessen umfassen, wann die Probenaufnahmevorrichtung ein proximales äußerstes Ende ihres Bewegungsbereichs erreicht, wobei der Bewegungsbereich vorzugsweise vordefiniert ist. Das proximale äußerste Ende kann zum Beispiel die zweite rückgezogene Position oder eine Position in einem vorbestimmten Abstand von der zweiten rückgezogenen Position sein, wobei der vorbestimmte Abstand von der Länge der Nadel unabhängig ist, d. h. der sich nicht ändert, wenn die Wegwerfeinheit ausgetauscht wird. Ein distales äußerstes Ende der Probenaufnahmevorrichtung kann z. B. die erste ausgefahrene Position sein. Der Sensor zum Erfassen der Ankunft der Probenaufnahmevorrichtung am proximalen äußersten Ende kann z. B. eine Änderung in einer physikalischen Kenngröße, zum Beispiel die Änderung des elektronischen Stroms oder der Spannung, des Magnetfelds oder die Änderung eines akustischen, optischen oder mechanischen Parameters erfassen. Der Sensor kann einen Hall-Sensor, ein Potentiometer, eine Strommessvorrichtung oder einen mechanischen Schalter umfassen.
Zum Beispiel kann die Transportvorrichtung einen Positions- oder Bewegungssignalgenerator zum Erzeugen eines Positions- oder Bewegungssignals für das Steuerungssystem umfassen, welches die Längsposition oder Längsbewegung der Probenaufnahmevorrichtung angibt. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Steuerungssystem dazu ausgelegt, dass es nach dem Anbringen der Hohlnadel und der Probenaufnahmevorrichtung an der Griffeinheit:

– die Transportvorrichtung aktiviert, um die Probenaufnahmevorrichtung zu ihrem proximalen äußersten Ende zurückzuziehen und das Positions- oder Bewegungssignal am proximalen äußersten Ende aufzuzeichnen; und
– das aufgezeichnete Positionssignal als einen Positionsreferenzpunkt zum nachfolgenden Arretieren der Probenaufnahmevorrichtung in der zweiten rückgezogenen Position nach der Gewebeernte zu verwenden. Vorzugsweise wird eine Antriebskraft an die Transportvorrichtung von einem Motor übertragen, der von einem Mikrocontroller gesteuert wird, wobei der Mikrocontroller das Positions- oder Bewegungssignal als eine Eingabe empfängt, wobei in Abhängigkeit von dieser Eingabe eine Ausgabe für den Motor erzeugt wird.

Zum Erzielen der gewünschten Positionssteuerung der Probenaufnahmevorrichtung kann das Steuerungssystem mindestens eine impulsabgebende Vorrichtung, wie zum Beispiel ein Hall-Element, umfassen, um Impulse in Abhängigkeit von der Bewegung oder Position der Probenaufnahmevorrichtung zu erzeugen. Das äußerste proximale Ende der Probenaufnahmevorrichtung kann durch einen mechanischen Anschlag für die Probenaufnahmevorrichtung definiert sein, der eine Änderung in der Erzeugung von Impulsen verursacht, wenn die Probenaufnahmevorrichtung mit dem mechanischen Anschlag in Kontakt kommt.
Falls die Transportvorrichtung eine Antriebskraft von einem elektrisch angetriebenen Motor empfängt, kann der Sensor als eine Alternative oder Ergänzung zum Hall-Element einen Strom- oder Spannungssensor zum Messen bzw. Lesen des durch den Motor fließenden Motorstroms umfassen. Demgemäß kann ein Anstieg der Motorspannung über einen vorbestimmten Schwellenwert hinaus als eine Anzeige dafür verwendet werden, dass die Probenaufnahmevorrichtung ihr äußerstes proximales Ende, z. B. einen mechanischen Anschlag, erreicht hat.
Der oben genannte Positionssignalgenerator kann ein Potentiometer umfassen, wobei das Potentiometer z. B. an einer Übertragungsachse zum Übertragen einer Antriebskraft an die Transportvorrichtung angeordnet ist.
Nach dem Anbringen der Wegwerfeinheit an der Griffeinheit kann das Steuerungssystem einen anfänglichen Betriebs- oder Kalibrierzyklus durchführen, um die Probenaufnahmevorrichtung zu ihrem distalen und/oder proximalen äußersten Ende zu bewegen, um die Länge der Nadel, den Abstand zwischen der ersten ausgefahrenen und der zweiten rückgezogenen Position der Probenaufnahmevorrichtung oder einen beliebigen anderen Wert zu bestimmen, der das Steuerungssystem dazu befähigen kann, die Probenaufnahmevorrichtung in der zweiten rückgezogenen Position zu arretieren. Der Anfangsbetrieb führt die Probenaufnahmevorrichtung vorzugsweise zu einer Standardposition, z. B. der ersten ausgefahrenen Position, zurück.
Die Griffeinheit, die Hohlnadel, die Probenaufnahmevorrichtung, die Transportvorrichtung und das Steuerungssystem und wahlweise alle anderen Komponenten der vorliegenden Biopsievorrichtung können in einer handgehaltenen Einheit untergebracht sein.
Die Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Flüssigkeitszufuhreinheit umfassen, die zum Enthalten einer Spülflüssigkeit ausgelegt ist, wobei die Flüssigkeitszufuhreinheit über ein hohles Flüssigkeitstransportelement wirksam mit dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung verbunden ist, um so einen Gewebeprobenauswurf durch Flüssigkeitsspülung zu erlauben.
Die Flüssigkeitszufuhreinheit, die oben erwähnt wurde, ermöglicht ein vorsichtiges Handhaben der mindestens einen geernteten Gewebeprobe während des Biopsieeingriffs und die nachfolgende Entnahme erhaltener Gewebeproben zum Aufrechterhalten der strukturellen Integrität verdächtigen Gewebes und zum Ermöglichen des Erstellens einer genauen Diagnose. Ferner können die einzeln entnommenen Gewebekerne oder -proben vorteilhafterweise vereinzelt gehalten werden, um bessere diagnostische Fähigkeiten zu ermöglichen. Dies ist hinsichtlich der meisten Arten von Gewebeproben, wie zum Beispiel Prostataproben, vorteilhaft. Zusätzlich ermöglicht eine Flüssigkeitsspülung zum Auswerfen der mindestens einen Gewebeprobe aus dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung automatisierte und schnelle Biopsievorgänge mit minimalem Patiententrauma und minimaler manueller Handhabung der geernteten Gewebeprobe(n) durch Ärzte.
Die Spülflüssigkeit ist vorzugsweise ein Haltbarkeitsmittel, in dem die geerntete Gewebeprobe nach dem Auswurf aus dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung aufbewahrt wird. Die Spülflüssigkeit kann z. B. eine Salz- oder Formalinlösung umfassen. Es ist ersichtlich, dass keine grobe Handhabung der Körpergewebeprobe, z. B. durch eine Zange, erforderlich ist, um die geerntete Gewebeprobe aus dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung zu entnehmen, da ein Auswurf einfach unter der Wirkung der Spülflüssigkeit erfolgen kann. Der Hohlraum kann einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben. Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung sind vollständig handgehalten und enthalten integrierte Mechanismen zum Liefern eines Vakuums und zum Liefern einer Flüssigkeit sowie eine Leistungsquelle, wodurch die Notwendigkeit für eigene (oder externe) Quellen eines Vakuums, einer Flüssigkeit und der Leistung entfällt. Alternativ dazu könnte die Vakuumzufuhr und/oder die Leistungsquelle extern zur Biopsievorrichtung angeordnet und mit dieser über geeignete elektrische Leitungen und Vakuumschläuche verbunden werden.
In einer Ausführungsform umfasst die Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung ein geschlossenes System zur Gewebeprobenentnahme und zum Gewebeprobentransport, ohne dass dabei Körperflüssigkeiten austreten, die Bedienungsperson biologisch gefährlichen Stoffen ausgesetzt wird oder die entnommenen Gewebeproben kontaminiert werden. Diese Ausführungsform stellt sicher, dass die manuelle Handhabung entnommener Gewebeproben minimiert wird und folglich auch die mögliche Handhabungsbeschädigung minimiert wird.
Die Hohlnadel definiert vorzugsweise einen sich längs erstreckenden ringförmigen Körperteil, der einen länglichen Hohlraum in der Hohlnadel mit derselben Erstreckung definiert, und der Hohlraum in der Probenaufnahmevorrichtung kann eine seitliche Öffnung zum Aufnehmen der mindestens einen Gewebeprobe aufweisen.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Schneidmechanismus eine umlaufende Schneidkante am distalen Ende der Hohlnadel, wie in größerem Detail unten beschrieben. Damit durch die umlaufende Schneidkante das Gewebe effizienter abgetrennt werden kann, sind die Probenaufnahmevorrichtung und die Hohlnadel vorzugsweise relativ zueinander beweglich, so dass die Probenaufnahmevorrichtung in einer vorstehenden Position, in der sie von einer distalen Spitze der Nadel vorsteht, und einer rückgezogenen Position sein kann, in der sie in der Hohlnadel aufgenommen ist, und wobei das distale Ende der Vorrichtung durch die umlaufende Schneidkante und möglicherweise eine sich verjüngende Spitze der Probenaufnahmevorrichtung definiert ist.
Zum Einsaugen bzw. Ansaugen von Körpergewebe in den Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung umfasst die Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung vorzugsweise eine Vakuumpumpe zum Erzeugen einer Saugwirkung im Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung, wobei die Vakuumpumpe über einen sich längs erstreckenden Durchgang in der Probenaufnahmevorrichtung und/oder durch den sich längs erstreckenden Durchgang, der durch die Hohlnadel definiert ist, mit dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung in Fluidkommunikation ist. Zum Beispiel können einer oder mehrere Vakuumanschlüsse an der Unterseite der Probenaufnahmevorrichtung vorgesehen werden, wie zum Beispiel in einem Wandabschnitt, der einen Boden des Hohlraums in der Probenaufnahmevorrichtung definiert, wobei durch diese Vakuumanschlüsse der Hohlraum mit dem Innenraum der Hohlnadel in Fluidkommunikation ist, die ihrerseits mit der Vakuumpumpe in Fluidkommunikation ist. Alternativ dazu können einer oder mehrere Vakuumanschlüsse in einer Seitenwand vorgesehen werden, die einen Seitenteil des Hohlraums in der Probenaufnahmevorrichtung bilden, wobei durch diese Vakuumanschlüsse der Hohlraum mit dem Inneren der Hohlnadel oder mit einem sich längs erstreckenden Durchgang in der Probenaufnahmevorrichtung in Fluidkommunikation sein kann, wobei der Innenraum der Hohlnadel oder des Durchgangs in der Probenaufnahmevorrichtung mit der Vakuumpumpe in Fluidkommunikation ist. Vorzugsweise wird die Vakuumpumpe nur über einen kurzen Zeitraum jedes Mal dann, wenn eine Gewebeprobe zu ernten ist, d. h. unmittelbar vor dem Abtrennen der Gewebeprobe, betrieben. Die Steuerung des Betriebs der Vakuumpumpe kann z. B. mit der Steuerung des Schneidemechanismus und/oder der Steuerung der Transportvorrichtung gekoppelt sein, so dass die Vakuumpumpe nur dann aktiviert wird, wenn die Probenaufnahmevorrichtung in der ersten ausgefahrenen Position ist, oder innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums, nachdem die Probenaufnahmevorrichtung an der ersten ausgefahrenen Position angekommen ist, oder innerhalb eines vorbestimmten Zeitraums, bevor der Schneidemechanismus zum Abtrennen der Gewebeprobe aktiviert wird. Alternativ dazu kann die Steuerung der Vakuumpumpe mit der Steuerung des Schneidemechanismus gekoppelt werden, z. B. so, dass die Vakuumpumpe aktiviert wird, wenn die Hohlnadel zurückgezogen wird, um den Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung offenzulegen (siehe die folgende Beschreibung des Abschussmechanismus zum Abtrennen der Gewebeprobe) und so, dass der Betrieb der Vakuumpumpe deaktiviert wird, wenn die Gewebeprobe abgetrennt wurde.
Die mindestens eine Gewebeprobe, die von der Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung geerntet wird, wird vorzugsweise in einer automatischen Weise geerntet, aus der Anatomie des Patienten entnommen, aus der Probenaufnahmevorrichtung ausgestoßen und einzeln in einen geeigneten Gewebeaufbewahrungsbehälter in einen Lagerungs- und/oder Konservierungsstoff gelegt. Auf diese Weise kann sich die Bedienperson (oder der Pathologe) ganz auf das Optimieren der Gewebeprobenentnahme und das Minimieren des Patiententraumas konzentrieren.
Bei der Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Flüssigkeitszufuhreinheit mit dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung wirksam verbunden werden, wenn die Probenaufnahmevorrichtung in der zweiten rückgezogenen Position ist, und wird die Flüssigkeitszufuhreinheit vorzugsweise vom Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung getrennt, wenn die Probenaufnahmevorrichtung in der ersten ausgefahrenen Position ist. Die erste ausgefahrene Position ist normalerweise diejenige Position, in der Gewebe in den Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung aufgenommen wird, während der Schneidemechanismus die Gewebeprobe abtrennt, d. h. in der ersten ausgefahrenen Position ist, in der die Probenaufnahmevorrichtung mit ihrem Hohlraum in der distalen Position ist. Die zweite zurückgezogene Position ist eine proximale Position, in der die geerntete Gewebeprobe aus dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung ausgeworfen werden kann.
Vorzugsweise ist eine Pumpe zum Pumpen der Flüssigkeit aus der Flüssigkeitszufuhreinheit in den Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung in die Biopsievorrichtung integriert. Die Pumpe kann vorteilhafterweise eine peristaltische Pumpe umfassen, die relativ kostengünstig ist. Zum Beispiel kann die peristaltische Pumpe in einen Griffteil der Vorrichtung integriert sein. In einer Ausführungsform ist die peristaltische Pumpe am Griffteil der Biopsievorrichtung lösbar angebracht, so dass ein Austausch der Flüssigkeitszufuhreinheit erleichtert wird, da die peristaltische Pumpe mit einem Teil des hohlen Flüssigkeitstransportelements (z. B. einem Kunststoff- oder Elastomerschlauch oder -rohr) in Eingriff kommt. In einer Ausführungsform ist ein Klemmmechanismus vorgesehen, der das hohle Flüssigkeitstransportelement fest an der peristaltischen Pumpe angeschlossen hält, wobei der Klemmmechanismus vorzugsweise von Hand lösbar ist. Als eine Alternative oder zusätzlich zur peristaltischen Pumpe kann die Flüssigkeitszufuhreinheit eine spritzenartige Flüssigkeitszufuhrkammer und einen Kolben aufweisen, der beweglich in der Flüssigkeitszufuhrkammer angeordnet ist. Wie die Pumpe kann auch die Flüssigkeitszufuhreinheit lösbar an der Griffeinheit befestigt sein, so dass sie ganz leicht ausgetauscht werden kann.
Die Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung kann eine Griffeinheit umfassen, in der eine Leistungsquelle, wie zum Beispiel eine Batteriepackung, und ein Motor zum Antreiben der Transportvorrichtung eingehaust bzw. enthalten sind. Die Griffeinheit enthält vorzugsweise kein Mittel bzw. keine Elemente, die während der Gewebeernte mit Körpergewebe, Körperflüssigkeit oder der Anatomie des Patienten in physischen Kontakt kommen, so dass eine Griffeinheit wiederverwendbar sein kann, d. h. für mehrere Biopsieeingriffe verwendbar sein kann, bei denen jeweils eine Vielzahl von Gewebeproben aus einem Patienten entnommen werden. Die Transportvorrichtung, die Hohlnadel und die Probenaufnahmevorrichtung, bei denen es sich um Teile handelt, die wahrscheinlich oder während der Gewebeernte unvermeidlich mit Körpergewebe, Körperflüssigkeit oder der Anatomie des Patienten in Kontakt kommen, sind vorzugsweise in einer Wegwerfeinheit untergebracht, die an der Griffeinheit lösbar angebracht ist. Die Wegwerfeinheit ist dazu gedacht, für einen einzelnen Biopsieeingriff verwendet und dann nach der Ernte einer oder mehrerer Gewebeproben von einer Erntestelle in der Patientenanatomie verworfen zu werden. Wie im Einzelnen unten beschrieben, kann eine Vielzahl von Gewebeproben mittels bevorzugter Ausführungsformen der Biopsievorrichtung geerntet werden, ohne dass die Wegwerfeinheit ausgetauscht wird, nachdem die äußere Hohlnadel der Wegwerfeinheit an der Erntestelle angeordnet ist.
Eine Spülkammer kann vorzugsweise in der Wegwerfeinheit vorgesehen werden, wobei die Spülkammer zum Anbringen eines Probensammelbehälters an der Biopsievorrichtung ausgelegt ist. Deshalb ist die Probenaufnahmevorrichtung in der zweiten rückgezogenen Position vorzugsweise mit der Spülkammer ausgerichtet, es sind jedoch auch andere Konstruktionen in Betracht gezogen, bei denen die geerntete Gewebeprobe mittels der Spülflüssigkeit von dem Hohlraum in der Probenaufnahmevorrichtung zur Spülkammer und von dort zum Probensammelbehälter befördert wird. Der Probensammelbehälter kann mindestens einen Hohlraum und vorzugsweise eine Vielzahl von Hohlräumen zum Aufnehmen der geernteten Gewebeproben definieren, wobei einer oder mehrere Hohlräume mit dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung kommunizieren können, wenn die Probenaufnahmevorrichtung in der zweiten rückgezogenen Position ist. Der Probensammelbehälter ist vorzugsweise lösbar an der Wegwerfeinheit angebracht. Der mindestens eine Hohlraum zum Aufnehmen der Gewebeprobe kann z. B. eine Vielzahl von Hohlräumen zum Aufnehmen einzelner Gewebeproben umfassen, wobei der Probensammelbehälter ferner einen Bewegungs- oder Rotationsmechanismus zum Ändern der Relativposition der Hohlräume relativ zur Probenaufnahmevorrichtung umfasst, so dass unterschiedliche Gewebeproben, die zu unterschiedlichen Zeiten geerntet wurden, in die getrennten Hohlräume gespült werden können. Zum Beispiel können die Hohlräume auf einer Drehscheibe im Kreis herum angeordnet sein, deren Drehung durch ein Steuerungssystem der Biopsievorrichtung (oder des Biopsiesystems) gesteuert wird, um einen folgenden Behälterhohlraum automatisch mit der Spülkammer und/oder der Probenaufnahmevorrichtung auszurichten, wenn eine Körpergewebeprobe in einen vorhergehenden Behälterhohlraum ausgeworfen wurde.
Der Probensammelbehälter, der auch als der "Gewebeaufbewahrungsbehälter" bezeichnet wird, kann z. B. ein Volumen von 10 bis 100 ml, wie zum Beispiel 20–30 ml, haben. Die Flüssigkeitszufuhreinheit oder der Flüssigkeitsbehälter können z. B. ein Volumen von 5–30 ml, wie zum Beispiel 5–15 ml, wie zum Beispiel ungefähr 10 ml haben.
Die Spülkammer kann mit einem Auslassventil der Flüssigkeitszufuhreinheit verbunden sein, die, wie beschrieben, unter Druck stehen kann. Eine Öffnung in der Wand der Spülkammer ermöglicht es Flüssigkeit, von der unter Druck stehenden Flüssigkeitszufuhreinheit in die Spülkammer bewegt zu werden. Auf einer Seite der Spülkammer gegenüber der Öffnung für die unter Druck stehende Flüssigkeitszufuhr kann ein Ablauf vorgesehen sein, der zum Gewebeaufbewahrungsbehälter führt, in dem entnommene Gewebeproben einzeln aufbewahrt werden können. Dieser Ablauf kann durch Verschieben eines Ventils oder eines anderen geeigneten Verschlussmechanismus geöffnet und geschlossen werden.
Die Spülflüssigkeit trifft auf eine im Hohlraum der Gewebeaufnahmevorrichtung gehaltene Gewebeprobe und löst sie aus der Halterung, wobei die Gewebeprobe durch den Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung ausgeworfen wird. Die Spülflüssigkeit trägt nachfolgend die Gewebeprobe durch den Ablauf in den Gewebeaufbewahrungsbehälter. Der Fluss der Spülflüssigkeit in die Spülkammer und aus ihr heraus ist durch die Betätigung des Schiebeventils steuerbar. In einer Ausführungsform ist das Schiebeventil mit einer Ventilfeder wirksam verbunden, die sicherstellt, dass das Ventil in seiner Standardposition die Öffnung, die zur unter Druck stehenden Flüssigkeitszufuhr führt, sowie auch den Ablauf, der zum Gewebeaufbewahrungsbehälter führt, schließt. Alternativ dazu kann das Öffnen und Schließen des Ventils durch die Transportvorrichtung zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel verursacht werden, wobei die Transportvorrichtung z. B. ein biegsames längliches Element umfasst. Auf diese Weise kann ein Teil der Transportvorrichtung mit dem Ventil oder mit einem Mittel zum Öffnen und Schließen des Ventils in Wechselwirkung stehen. Allgemein können Mittel vorgesehen werden, die verhindern, dass Spülflüssigkeit in das innere Lumen der Hohlnadel eingesaugt wird, wenn ein Vakuum angelegt wird, um Gewebe in den Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung einzusaugen.
Wenn die Probenaufnahmevorrichtung zur zweiten rückgezogenen Position bewegt wird, wird die Probenaufnahmevorrichtung oder die Transportvorrichtung mit dem verschiebbaren Ventil in Kontakt gebracht. Das fortgesetzte Rückziehen der Probenaufnahmevorrichtung verursacht, dass das verschiebbare Ventil zum hinteren Ende der Spülkammer hin verschoben wird, so dass die zur Flüssigkeitszufuhreinheit führende Öffnung und der zum Gewebeaufbewahrungsbehälter führende Ablauf beide geöffnet werden. Dieser Vorgang erlaubt es Flüssigkeit, in die Spülkammer einzutreten, und der Probe, durch den Ablauf in den Aufbewahrungsbehälter bewegt zu werden. Während dieses Vorgangs wird die Ventilfeder durch mechanisches Zusammendrücken oder durch elektrische Energie mit potentieller Energie geladen. Nachdem eine Gewebeprobe aus der Probenaufnahmevorrichtung gespült wurde, wird sie z. B. durch elektrische Energie oder durch das Freisetzen der in der Feder gespeicherten potentiellen Energie wieder in die erste ausgefahrene Position vorgeschoben, wodurch das Ventil geschlossen wird.
Der Gewebeaufbewahrungsbehälter kann im Wesentlichen kreisförmig sein und eine Anzahl getrennter identifizierbarer Kammern aufweisen, wobei jede Kammer dazu ausgelegt ist, eine Gewebeprobe aufzunehmen. Der Aufbewahrungsbehälter kann ein bewegliches Teil umfassen, das mit einem geeigneten Antriebsmechanismus in einer Antriebseinheit, z. B. der Griffeinheit, wirksam verbunden ist, so dass der automatische Wechsel von Kammern ermöglicht wird, während der Biopsieeingriff fortschreitet und eine Mehrzahl von Gewebeproben geerntet wird. Auf diese Weise wird vorzugsweise in jeder Kammer eine einzelne Gewebeprobe aufgefangen, und der nachfolgende Wechsel von Kammern stellt sicher, dass jede Gewebeprobe und ihre zugeordnete Speicherflüssigkeit im Gewebeaufbewahrungsbehälter eingeschlossen sind.
Einzelne Gewebeproben können nachfolgend über ihre entsprechende Anordnung in der Probenaufnahmevorrichtung identifiziert werden, und einzelne Kammern können ferner benannt, codiert, oder anders wiedererkennbar/identifizierbar gemacht werden. Ein Zähler kann angebracht werden, um der Bedienperson dabei zu helfen, die Anzahl entnommener Biopsien nachzuverfolgen. Zum weiteren Automatisieren des Biopsieeingriffs können mehrere oder alle Kammern des Gewebeaufbewahrungsbehälters teilweise mit einem Konservierungsstoff wie zum Beispiel konzentriertem Formalin oder einem anderen geeigneten Konservierungsstoff, voll gefüllt sein. Auf diese Weise dient die Spülflüssigkeit, die in die Spülkammer eingespritzt wird, mindestens zwei Zwecken: (1) zum Transport der Gewebeprobe von der Probenaufnahmevorrichtung in den Aufbewahrungsbehälter und (2) zum Einstellen der Konzentration des Konservierungsstoffs im Aufbewahrungsbehälter auf ein Niveau, das zur Konservierung der Gewebeproben geeignet ist.
Zum Erleichtern des Eindringens der Probenaufnahmevorrichtung in das Gewebe kann die Probenaufnahmevorrichtung eine Kanüle mit einer geschärften distalen Spitze umfassen oder als diese ausgebildet sein. Die Kanüle erstreckt sich koaxial mit der Hohlnadel in der Hohlnadel.
Es versteht sich, dass die Griffeinheit vorzugsweise als eine handgehaltene Einheit ausgeführt ist, in der alle benötigten Leistungs-, Flüssigkeits- und Vakuumquellen sowie mögliche Antriebsmechanismen für die Nadel und die Probenaufnahmevorrichtung und Abschussmechanismen untergebracht sind, siehe unten. Allgemein kann die gesamte Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung, welche die Hohlnadel, den Schneidmechanismus, die Probenaufnahmevorrichtung, die Transportvorrichtung, die Flüssigkeitszufuhreinheit und alle anderen oben erwähnten Strukturelemente enthält, in einer handgehaltenen Einheit integriert sein.
Eine alternative Ausführungsform des zuvor beschriebenen Vakuum-Spülmechanismus verwendet zweifache Spritzen-Kolben-Systeme als eine Alternative zu einem Spritzen-Kolben-System und einem ein Vakuum erzeugenden Lüfter. Der vorliegende Vakuum-Spülmechanismus umfasst eine zweifache Spritzenkammer, jede mit einem Kolben, der im inneren Hohlraum einer jeden Kammer verschiebbar angeordnet ist.
Eine erste Kammer fungiert als eine Vakuumliefereinheit und umfasst zwei Öffnungen, die jeweils mit einem Rückschlagventil ausgerüstet sind. Ein Ventil ermöglicht es, dass Luft in einen inneren Hohlraum der Kammer eindringt, wenn der Kolben, der zu dieser Kammer gehört, zurückgezogen wird. Dieses Ventil ist in Fluidkommunikation mit dem proximalen Ende der Schneidkanüle. Wenn der Kolben zurückgezogen wird, wird Luft aus dem inneren Lumen der Hohlnadel gesaugt und ein Vakuum erzeugt. Dieses Vakuum wird durch das innere Lumen der Hohlnadel und in den inneren Hohlraum oder den Gewebehohlraum der Probenaufnahmevorrichtung mitgeteilt, wo er durch die seitliche Öffnung der Probenaufnahmevorrichtung mit Gewebe in Eingriff kommt und dieses in den inneren Hohlraum des Behälters einsaugt. Ein weiteres Ventil erlaubt es Luft zu entweichen, wenn der Kolben vorwärts bewegt wird.
Der Vakuumlieferkolben kann durch ein Zahnstangenantriebssystem oder einen anderen Kopplungsmechanismus betrieben werden, der in der Griffeinheit untergebracht ist.
Eine weitere Einheit umfasst eine Druckflüssigkeitszufuhreinheit. Sie umfasst eine spritzenartige Kammer und einen Kolben, der innerhalb dieser Kammer beweglich angeordnet ist, und hat zwei Öffnungen, die jeweils mit einem Rückschlagventil ausgerüstet sind. Ein Ventil erlaubt es Spülflüssigkeit, wie zum Beispiel Salzlösung, Wasser usw., in den durch die Kammer definierten Hohlraum einzudringen, wenn der Kolben, der zu dieser Kammer gehört, zurückgezogen wird. Dieses Ventil ist über eine dichte Verbindung mit einer Flüssigkeitszufuhr verbunden. Die Flüssigkeitszufuhr kann einen Kunststoffbehälter mit relativ weichen Wänden umfassen, so dass in Reaktion auf das Zurückziehen des Kolbens Spülflüssigkeit von der Flüssigkeitszufuhreinheit ab und in den inneren Hohlraum der Kammer eingezogen wird. Die Wände des Kunststoffbehälters kollabieren nach innen, während sich der Behälter leert, wodurch sichergestellt wird, dass keine Luft in das System gerät. Durch eine nachfolgende Vorwärtsbewegung des Kolbens wird die Spülflüssigkeit aus dem inneren Hohlraum der Kammer und durch das Auslassventil in eine Ausspülkammer ausgestoßen.
Der Druckflüssigkeitszufuhrkolben ist mit der Antriebseinheit wirksam verbunden, und eine Rückwärtsbewegung kann durch eine geeignete Kraftübertragungskomponente oder ein Kopplungsmittel erfolgen, das zum Beispiel an dem Schaft des Kolbens angebracht ist. Die Vorwärtsbewegung des Kolbens wird vorzugsweise durch eine Feder angetrieben, die mit dem Schaft des Kolbens wirksam verbunden ist. Wenn der Schaft des Kolbens nach hinten bewegt wird, wird potentielle Energie in der Feder gespeichert. An einem bestimmten Punkt wird der Schaft losgelassen und die in der Feder gespeicherte potentielle Energie freigesetzt, um den Kolben nach vorne zu bewegen und die Spülflüssigkeit aus der Kammer auszustoßen. Am Ende des Biopsiezyklus ist der Kolbenschaft wieder mit dem Kraftübertragungsmechanismus in Eingriff, und ein neuer Zyklus kann beginnen.
Die Transportvorrichtung (oder der Transportmechanismus) kann mit einem Schneidmechanismus und einem Kompaktantriebssystem gekoppelt sein, das alle notwendigen Bedienelemente und mechanischen Elemente aufweist. Die Vakuumzufuhreinheit kann entweder in die Griffeinheit integriert oder in einer externen bzw. freistehenden Einheit angeordnet sein. Der Transportmechanismus ermöglicht vorzugsweise das Sammeln und Entfernen von vielen Gewebeproben in einem schnellen, effizienten und zuverlässigen Vorgang. Der Schneidmechanismus ermöglicht vorzugsweise das sofortige und effiziente Abtrennen von Gewebeproben. Dies kann durch drehende Schneidelemente oder federvorgespannte Mechanismen erfolgen, auch wenn ein Elektrokauter ebenfalls anwendbar ist. Die Griffeinheit umfasst Antriebselemente, welche die notwendigen Betätigungskräfte und Bewegungen für den Transport- und den Schneidmechanismus liefern. Dies kann z. B. mit mehreren Mitteln bewerkstelligt werden, wobei die üblichsten hierbei Federn, Elektromotoren oder pneumatische Antriebe sind.
Die Transportvorrichtung der vorliegenden Biopsievorrichtung kann ein beliebiges geeignetes System zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel enthalten, d. h. ein beliebiges System, das zum Ziehen der Probenaufnahmevorrichtung aus der ersten ausgefahrenen Position in die zweite rückgezogene Position und zum Drücken der Probenaufnahmevorrichtung von der zweiten rückgezogenen Position in die erste ausgefahrene Position fähig ist. Zum Beispiel kann die Probenaufnahmevorrichtung auf einem steifen, sich längs erstreckenden Element, wie zum Beispiel einer Metallkanüle, die koaxial in der Hohlnadel angeordnet ist, angebracht oder mit diesem verbunden sein. Das steife Element kann nach vorwärts und nach rückwärts beweglich sein, z. B. über einen Linearaktuator oder durch ein motorgetriebenes Reibrad oder ein Zahnrad, das mit dem steifen Element in Eingriff ist. Auf diese Weise kann das steife Element z. B. eine Zahnstange umfassen, die mit einem motorgetriebenen Zahnrad in Eingriff ist.
In einer derzeit bevorzugten Ausführungsform umfasst die Transportvorrichtung zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel ein biegsames längliches Element, wie zum Beispiel einen Stahldraht, zwei oder mehr verdrillte Drähte, wie zum Beispiel ein Bowden-Zug, oder ein beliebiges anderes flexibles oder biegsames Element. Das längliche Element ist vorzugsweise von der Längsrichtung der Hohlnadel weg, d. h. seitlich, biegbar und hat vorzugsweise genügend Steifigkeit oder genügend Abstützung in den seitlichen Richtungen, um das biegsame längliche Element daran zu hindern, sich nach außen zu verbiegen, wenn die Probenaufnahmevorrichtung von der zweiten rückgezogenen Position in die erste ausgefahrene Position geschoben werden soll.
Vorzugsweise ist eine Wickelvorrichtung zum Aufwickeln des biegsamen länglichen Elements vorgesehen, wobei die Wickelvorrichtung vorzugsweise an einem proximalen Ende der Vorrichtung, wie zum Beispiel mindestens proximal gegenüber der zweiten rückgezogenen Position, angeordnet ist. In Ausführungsformen, bei denen das biegsame längliche Element in einer Wegwerfeinheit enthalten ist, die z. B. an einer Griffeinheit oder einer stationären Einheit der Biopsievorrichtung anbringbar ist, ist die Wickelvorrichtung vorzugsweise in der Wegwerfeinheit integriert, wie im Einzelnen unten ausgeführt.
Das biegsame längliche Element kann einen sich längs erstreckenden Teil mit einem kreisförmigen oder nicht kreisförmigen Querschnitt, z. B. einem polygonalen Querschnitt, wie zum Beispiel einem Dreiecks- oder Vierecks-Querschnitt, aufweisen. Ein polygonaler Querschnitt eröffnet die Möglichkeit, dass das biegsame längliche Element zum Eingriff mit einem Antriebszahnrad Zähne aufweisen kann. Auf diese Weise umfasst in einer Ausführungsform das biegsame längliche Element eine Reihe gleichmäßig beabstandeter Zähne, die sich im Wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des länglichen Elements erstrecken. In dieser Ausführungsform kann die Biopsievorrichtung ein drehbares Zahnrad aufweisen, das einen Rand mit Zähnen zur Wechselwirkung mit den Zähnen des länglichen Elements aufweist, um so das längliche Element in einer Hohlnadel entlang der Längsachse zu bewegen. Eine oder mehrere Abstützungen können zum Abstützen des biegsamen länglichen Elements in der seitlichen Richtung vorgesehen werden, um dessen Durchbiegung zu vermeiden, wobei die Abstützung(en) z. B. zwei sich gegenüberliegende Wandabschnitte umfassen, die mit einem Abstand zueinander angeordnet sind, der einer Dicke des biegsamen länglichen Elements entspricht, wobei das biegsame längliche Element in der Längsrichtung zwischen den Wandabschnitten gleiten kann. In ähnlicher Weise kann das biegsame längliche Element zwischen sich gegenüberliegenden Rollenelementen gleiten.
Damit es der Probenaufnahmevorrichtung erlaubt wird, sich relativ zum biegsamen länglichen Element zu verdrehen, kann die Probenaufnahmevorrichtung mittels einer Schwenkverbindung an dem biegsamen länglichen Element befestigt oder an diesem angebracht sein.
Aus der oben gegebenen Erörterung ist ersichtlich, dass die Probenaufnahmevorrichtung eine Länge haben kann, die wesentlich kürzer als eine Länge der Hohlnadel ist, und dass ein distales Ende des biegsamen länglichen Elements an einem proximalen Ende der Probenaufnahmevorrichtung befestigt sein kann, so dass das biegsame längliche Element eine Bewegung der Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel verursacht.
Außerdem ist verständlich, dass die Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung eine Griffeinheit mit einer Leistungsquelle und einem Motor zum Antreiben der Transportvorrichtung umfassen kann, und dass die Transportvorrichtung, die Hohlnadel und die Probenaufnahmevorrichtung in einer Wegwerfeinheit enthalten sein können, die an der Griffeinheit lösbar befestigt ist. Eine Antriebsschnittstelle ist vorzugsweise zum Übertragen einer Antriebskraft vom Motor in der Griffeinheit auf das biegsame längliche Element in der Wegwerfeinheit vorgesehen.
Die Wickelvorrichtung wird während der Ernte der Gewebeprobe höchst wahrscheinlich mit Körpergewebe und/oder Körperflüssigkeiten kontaminiert, während sich das biegsame längliche Element in der Hohlnadel bewegt, deren Innenwand mit der Gewebeprobe in Kontakt sein kann, wenn die Gewebeprobe im Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung bewegt wird. Deshalb ist die Wickelvorrichtung vorzugsweise in der Wegwerfeinheit enthalten. Unabhängig davon, ob die Wickeleinheit in der Wegwerfeinheit oder in anderen Teilen der Biopsievorrichtung, wie zum Beispiel der Griffeinheit, enthalten ist, kann die Wickeleinheit eine Spirale bilden. Die Spirale kann z. B. durch mindestens ein Wandelement gebildet werden, das so angeordnet ist, dass ein Kontakt zwischen den aufgewickelten Teilen des biegsamen länglichen Elements verhindert wird, um ein unkontrolliertes Biegen oder ein Variieren von Abmessungen eines aufgewickelten biegsamen länglichen Elements zu verhindern.
Ausführungsformen der Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung, die eine handgehaltene Einheit bilden, enthalten vorzugsweise auch die Transportvorrichtung, z. B. das biegsame längliche Element, in der handgehaltenen Einheit.
Weitere Ausführungsformen und Merkmale werden aus der nun folgenden Beschreibung ersichtlich.
Ein Transfer von Proben vom Punkt bzw. der Position der Probenentnahme (oder der Erntestelle) zum Punkt bzw. der Position des Sammelns (oder des Probenauswurfs) wird vorzugsweise mittels einer flachen, gezahnten Stange, vorzugsweise aus einem Polymermaterial, wie zum Beispiel Polypropylen, durchgeführt, an der die Probenaufnahmevorrichtung befestigt ist, wobei die Probenaufnahmevorrichtung z. B. in der Form eines schiffchenartigen Behälters ist, um Gewebeproben zu enthalten, nachdem sie abgetrennt wurden. Die Probenaufnahmevorrichtung kann eine nach der Seite zeigende Öffnung zum Aufnehmen von Gewebeproben haben und kann einen oder mehrere Vakuumanschlüsse haben, um das Ansaugen von Gewebe in die Probenaufnahmevorrichtung durch das Anlegen eines Vakuums zu ermöglichen. Das Abtrennen der Gewebeproben kann mittels eines koaxialen, kolbenartigen Systems erfolgen, das eine federvorgespannte äußere Schneidkanüle (d. h. die Hohlnadel), die ein geschärftes distales Ende (d. h. die umlaufende Schneidkante) hat und zur Axialbewegung fähig ist, sowie eine innere Führungskanüle mit einer geschärften Spitze umfasst, die zum Eindringen in Gewebe fähig ist, während die Biopsievorrichtung in dem Gewebe positioniert wird, aus dem eine Probe zu entnehmen ist. Die innere Führungskanüle kann von der hier beschriebenen Transportvorrichtung nicht beweglich oder beweglich sein. Die innere Kanüle kann eine zur Seite zeigende Kerbe (oder Ausnehmung) aufweisen, die es Gewebe ermöglicht, in das innere Lumen der Kanüle und die wartende Probenaufnahmevorrichtung vorzustehen. Das Transportsystem der Probenaufnahmevorrichtung und/oder für die abgetrennte Gewebeprobe ist im inneren Lumen der inneren Kanüle z. B. zum Vorschieben und Zurückziehen der Probenaufnahmevorrichtung axial beweglich. Leistung zum Antreiben des Transportmechanismus kann durch eine elektrische oder pneumatische Antriebseinheit geliefert werden. Das Auswerfen von Proben aus der Probenaufnahmevorrichtung und in einen entsprechenden Transportbehälter kann mittels Flüssigkeit oder Druckluft an dem Punkt der Sammlung (oder des Auswurfs) erfolgen.
Das biegsame längliche Element kann eine flache Stange, die auf einer Seite mit Zähnen versehen ist, umfassen und kann aus einem geeigneten Polymermaterial, wie zum Beispiel Polypropylen oder Nylon^TM, hergestellt werden. Das biegsame längliche Element wird im Kanülensystem in Längsrichtung bewegt und ermöglicht den Transport von Gewebeproben von der Erntestelle an der distalen Spitze der Biopsievorrichtung, z. B. der ersten ausgefahrenen Position der Probenaufnahmevorrichtung, zum Punkt des Auswurfs, z. B. der zweiten rückgezogenen Position der Probenaufnahmevorrichtung. Es kann eng an die Wand der inneren Kanüle anliegen, um eine seitliche Steifigkeit sicherzustellen, nachdem es in die Kanüle eintritt. Ein Hohlraum auf der oberen Seite kann die Anwendung eines Vakuums an das distale Ende des Systems ermöglichen. Der distale Punkt des Kanülensystems kann eine Befestigungsvorrichtung aufweisen, um eine vorübergehende Kopplung der Kanüle mit der verdächtigen Gewebemasse, z. B. einem Tumor, zu erlauben.
Das biegsame längliche Element (oder die Stange) können mit einer Probenaufnahmevorrichtung mit einem Vakuumtor gekoppelt werden. Das Vakuumtor kann mehrere unterschiedliche Konfigurationen je nach der Anwendung und der Konstruktion der Auswurfkammer (d. h. der Spülkammer) aufweisen. Die flache mit Zähnen versehene Stange kann in der Kanüle einen Vakuumkanal herstellen. Die Probenaufnahmevorrichtung kann während des Probenentnahmevorgangs das Gewebe aufnehmen und die Gewebeprobe auf ihrem Weg vom Punkt der Probenentnahme oder der Ernte zum Punkt der Sammlung halten. Ein Filter oder ein Gitter können vorgesehen werden, um sicherzustellen, dass kein Gewebe aus dem Behälter austritt.
Ein Kopplungsmechanismus zwischen der mit Zähnen versehenen Stange und der Probenaufnahmevorichtung kann eine Schwenkbewegung der Probenaufnahmevorrichtung relativ zur flachen Stange erlauben, während die Probenaufnahmevorrichtung zur Entleerung (oder zum Auswurf) vorbereitet wird, um den Entleerungsvorgang zu erleichtern.
Die mit Zähnen versehene Stange mit einem Ritzel in Wechselwirkung stehen, wodurch eine Umwandlung einer Drehbewegung des Ritzels in eine Linearbewegung der Zahnstange ermöglicht wird, um das Zurückziehen der geernteten Gewebeproben und das Positionieren der Probenaufnahmevorrichtung im Kanülensystem, d. h. in der äußeren Hohlnadel zu ermöglichen. Das Ritzel kann aus Metall oder Keramikmaterial bestehen, um dessen Langlebigkeit sicherzustellen.
Der Motor zum Antreiben der Probenaufnahmevorrichtung oder des Ritzels kann ein Elektromotor sein. Zwei Batterien und ein Schalter (Ein/Aus-Schalter) können zum Aktivieren und Antreiben des Motors vorgesehen werden. Der Motor kann pneumatisch sein, wodurch das System MRI-kompatibel gemacht werden kann.
Die Wickelvorrichtung kann eine spulenartige Komponente aufweisen, die im Griff angeordnet ist, um das Aufwickeln der Zahnstange zu ermöglichen, während sie zurückgezogen wird. Hierdurch kann die Zahnstange nicht weit über das proximale Ende des Transportmechanismus hinaus vorstehen. Dies ist ein Vorteil, insbesondere beim Vornehmen von Biopsien in tief liegenden anatomischen Bereichen. Alternativ dazu kann die Zahnstange von ihrer Längsrichtung weg gebogen werden.
Ein Führungsrad kann zum Stabilisieren der flachen Stange und der Probenaufnahmevorrichtung integriert sein, während die Vorrichtung in das Kanülensystem vorgeschoben wird.
Eine Antriebseinheit der Biopsievorrichtung kann die folgenden Komponenten umfassen. Einen oder mehrere Motoren, die in einem geeignet konstruierten Handgriff integriert sind. Der Motor kann allgemein zwei Hauptfunktionen haben, nämlich zum Vorschieben und zum Rückziehen der flachen Zahnstange mit der Probenaufnahmevorrichtung, und zum Spannen und Auslösen des Abschussmechanismus, wenn eine Probe zum Schneiden vorbereitet wurde. Das Spannen des Schneidmechanismus kann automatisch erfolgen, nachdem das System in Betrieb genommen wurde, wobei das Zurückziehen, das Leeren und das Ausfahren der Probenaufnahmevorrichtung automatisch nach dem Abschießen des Schneidmechanismus erfolgen kann. Eine Steuerung der Vorrichtung kann z. B. durch das Drücken eines Pedals oder das Auswählen von Knöpfen erfolgen. Die Antriebseinheit kann entweder elektrisch oder pneumatisch angetrieben sein, und sie ist vorzugsweise eine unabhängige vollständig freistehende Einheit mit ihrer eigenen Leistungsversorgung, Vakuumquelle und Gewebesammelbehälter. Sie kann dazu ausgelegt sein (durch Auswahl) eine oder mehrere der folgenden Betriebsarten zu ermöglichen: schrittweise, halb automatisch oder voll automatisch.
Die Vakuumversorgung und der Auswurfmechanismus können entweder integrierte Bestandteile eines Griffgehäuses der Antriebseinheit sein, oder sie können in einer externen Einheit angeordnet sein. Der Auswurfmechanismus (oder das Auswurfsystem) können Luftdruck, Wasserspülung oder ein drittes Mittel zum Auswerten des Gewebes nutzen.
Als eine Alternative zur Zahnstange kann ein Draht, z. B. ein Stahldraht, als ein Transportmechanismus verwendet werden. Der Stahldraht kann ein einzelner Draht sein oder kann zwei oder mehr verdrillte Drähte mit oder ohne einen Kerndraht haben, ein Prinzip, das von den sogenannten Bowden-Zügen bekannt ist. Der Bowden-Zug kann wie oben beschrieben aufgewickelt werden. Zur Ermöglichung der Funktion eines solchen Drahts kann eine zum Aufwickeln des Drahts verwendete Spule eine Rille in ihrer Oberfläche haben, die auf die Abmessungen des Drahtes zugeschnitten ist, und die Spule kann in einer eng passenden Gehäuseeinheit aufgehängt sein, wodurch für den Draht ein Kanal gebildet wird. Die Verwendung eines steifen Drahts in Kombination mit dem zugeschnittenen Kanal ermöglicht das Zurückziehen und das Vorschieben der Probenaufnahmevorrichtung innerhalb der Führungskanüle.
In einer Standardposition der Biopsievorrichtung kann die flache Stange mit der Probenaufnahmevorrichtung maximal ausgefahren sein, und die Probenaufnahmevorrichtung kann am distalen Ende des Schneidsystems angeordnet sein. Die äußere Kanüle kann maximal ausgefahren sein, wobei sie die Gewebeaufnahmeöffnung in der inneren Kanüle bedeckt, während das System in den Körper des Patienten vorgeschoben wird.
Wenn eine Probenentnahmesequenz eingeleitet wird, kann die Antriebseinheit aktiviert werden, um das Spannen des federvorgespannten Abschussmechanismus zu beginnen, wie in größerem Detail unten beschrieben, und kann die äußere Kanüle zum proximalen Ende der Vorrichtung hin gezogen werden, wodurch die Gewebeaufnahmeöffnung geöffnet wird. Nachdem die äußere Kanüle zum Öffnen der Gewebeaufnahmeöffnung zurückgezogen wurde, kann ein Vakuum an das innere Lumen der inneren Kanüle angelegt werden, wodurch Gewebe in die Gewebeaufnahmeöffnung und die Probenaufnahmevorrichtung eingesogen wird.
Nachdem der Schneidmechanismus zurückgezogen wurde, kann der Probenentnahmemechanismus den federvorgespannten Abschussmechanismus auslösen, wodurch die äußere Kanüle schnell vorgeschoben wird, um die Gewebeprobe abzutrennen. Nach dem Abtrennen der Gewebeprobe kann die flache Zahnstange mit der Probenaufnahmevorrichtung zurückgezogen werden und die Biopsieprobe zum Punkt des Sammelns (oder des Auswurfs) tragen.
Ein Mechanismus am proximalen Ende der inneren Kanüle kann mit der Probenaufnahmevorrichtung in Eingriff kommen und diese verdrehen, wenn sie aus der inneren Kanüle austritt, um das Auswerfen von Proben zu erleichtern. Wenn die Probenaufnahmevorrichtung in die Auswurfkammer eintritt, kann ein Strom von Flüssigkeit automatisch ausgelöst werden, um die Gewebeprobe aus der Probenaufnahmevorrichtung und in einen geeigneten Behälter zu spülen. Die Spülflüssigkeit ist vorzugsweise Salzlösung, möglicherweise mit Additiven zum Haltbarmachen der Probe oder, um sie auf die Untersuchung vorzubereiten.
Nach Abschluss des Auswurfzyklus werden die flache Zahnstange und die Probenaufnahmevorrichtung vorgeschoben, und die Probenaufnahmevorrichtung kann im distalen Ende der inneren Kanüle zur Vorbereitung auf einen neuen Zyklus positioniert werden. Nach Abschluss der Probenentnahmesequenz kann die äußere Kanüle in der Standardposition verbleiben, um die Probenaufnahmeöffnung in Vorbereitung auf das Entfernen der Biopsienadel zu schließen. Der Gewebeaufbewahrungsbehälter kann von der Biopsievorrichtung gelöst und zum Pathologen zur weiteren Analyse gesendet werden.
Eine Spitze der Probenaufnahmevorrichtung kann konisch sein und sie kann dazu konfiguriert sein, als eine Eindringspitze, eine Probenaufnahmeöffnung, ein Probenbehälter und als eine Schneidplatte zu dienen.
In der vorliegenden Erfindung können die Außendurchmesser der Biopsienadeln im Bereich zwischen 0,5 mm und 5,0 mm, zum Beispiel im Bereich zwischen 1,2 mm und 3,0 mm sein. Biospienadeln sind typischerweise aus Edelstahl, es können jedoch auch andere Materialien, wie zum Beispiel Titan, verwendet werden, das MRI-kompatibel ist.
Zum exakten Steuern der Bewegung der Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel können die Probenaufnahmevorrichtung und die Hohlnadel so geformt sein, dass eine relative Drehverschiebung zwischen der Probenaufnahmevorrichtung und der Hohlnadel in der Ebene verhindert wird. Zum Beispiel kann die äußere Schneidkanüle bzw. die Hohlnadel ein erstes Ausrichtungsmittel aufweisen, das dazu ausgelegt ist, mit einem zusammenpassenden zweiten Ausrichtungsmittel der Probenaufnahmevorrichtung zusammenzuarbeiten, um so die Probenaufnahmevorrichtung in einer Ebene zu führen und auszurichten, die im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsachse der Probenaufnahmevorrichtung innerhalb der äußeren Schneidkanüle ist. Das Ausrichtungsmittel kann eine zuverlässige Positionierung der Probenauswurföffnung der Probenaufnahmevorrichtung in einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zu deren Bewegungsachse sicherstellen, um so einen automatischen Auswurf entnommener Gewebeproben zu unterstützen. Zum Beispiel können die ovale Schneidkanüle und die Probenaufnahmevorrichtung ovale Profile aufweisen oder kann ein innerer Fortsatz an einer Innenwand der Schneidkanüle (der äußeren Nadel) vorgesehen sein, wobei der Fortsatz in eine entsprechende Nut in der Probenaufnahmevorrichtung eingreift.
Die Biopsievorrichtung der vorliegenden Erfindung kann ferner umfassen: - einen ersten nutzerbetreibbaren Abschussmechanismus zum Bewirken, dass die Hohlnadel und die Probenaufnahmevorrichtung longitudinal in einer distalen Richtung verschoben werden, um Körpergewebe an oder nahe der verdächtigen Gewebemasse zu durchdringen; - einen zweiten nutzerbetreibbaren Abschussmechanismus zum Bewirken, dass die Hohlnadel longitudinal in einer distalen Richtung verschoben wird aus einer ersten Position, in welcher die Probenaufnahmevorrichtung aus dem distalen Ende der Hohlnadel hervorsteht, in eine zweite Position, in welcher die Hohlnadel im Wesentlichen den Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung aufnimmt, um die Gewebeprobe von verbleibendem Körperbewege an der Erntestelle abzutrennen.
Es versteht sich, dass der erste nutzerbetreibbare Abschussmechanismus optional ist, d. h. die Biopsievorrichtung lediglich den zweiten Abschussmechanismus enthalten kann. Der erste Abschussmechanismus kann vorteilhafterweise in einem eigenen Modul untergebracht sein, das während dessen Montage gegebenenfalls an der Vorrichtung angebracht werden kann.
Der erste Abschussmechanismus ist zum Eindringen in eine verdächtige Gewebemasse, z. B. einen Tumor, nützlich, bei dem das Eindringen aufgrund z. B. einer Verhärtung oder aufgrund einer lose abgestützten Befestigung der verdächtigen Gewebemasse am umgebenden Gewebe des Körpers schwierig sein kann. Die lose abgestützte Befestigung kann dazu führen, dass sich die verdächtige Gewebemasse durch Druck von der Spitze der Biopsienadel verschiebt und diese an der verdächtigen Gewebemasse vorbeigleitet, ohne in letztere einzudringen. Es hat sich herausgestellt, dass durch Abschießen der inneren und der äußeren Nadel im Wesentlichen zur gleichen Zeit, vorzugsweise mit relativ hoher Geschwindigkeit, es möglich ist, sogar eine lose abgestützte Gewebemasse zu kontaktieren und in sie einzudringen. Unten wird das im Wesentlichen gleichzeitige Abschießen der äußeren Nadel und der Probenaufnahmevorrichtung als "Doppelschuss" bezeichnet.
Die Biopsievorrichtung kann ein Steuerungssystem für den ersten und zweiten nutzerbetreibbaren Abschussmechanismus umfassen, wobei das Steuerungssystem dazu ausgelegt ist, dass nur einer der Abschussmechanismen gleichzeitig aktiviert werden kann. Das Steuerungssystem kann auf einem elektronischen Steuermittel basieren, das ein Steuersignal an einen oder mehreren Motoren und andere Elemente des Abschussmechanismus liefert. Zum Beschleunigen der Gewebeernte kann das Steuerungssystem dazu ausgelegt sein, den zweiten Abschussmechanismus nach Abschießen des ersten Abschussmechanismus automatisch zu aktivieren, d. h. so dass eine Gewebeprobe automatisch nach Eindringen in die verdächtige Gewebemasse abgetrennt wird.
Der erste und der zweite Abschussmechanismus können entsprechende Energiespeicher- und -freisetzmechanismen umfassen. Die zu speichernde Energie kann z. B. durch einen elektrisch angetriebenen Motor vorgesehen werden. Die Energiefreisetzmechanismen können dazu gesteuert werden, im Wesentlichen gleichzeitig die gespeicherte Energie zum Abschießen der äußeren Hohlnadel und der Probenaufnahmevorrichtung freizusetzen (Doppelschuss, erster Abschussmechanismus) oder allein die äußere Hohlnadel abzuschießen ("Einzelschuss", zweiter Abschussmechanismus). Das Energiespeichermittel kann z. B. Federn, wie zum Beispiel Druckfedern, umfassen. Auf diese Weise kann der erste Abschussmechanismus eine erste Druckfeder umfassen, und der zweite Abschussmechanismus eine zweite Druckfeder umfassen, und die Vorrichtung kann ferner mindestens einen Lademechanismus zum Laden der ersten und der zweiten Feder und zum Auslösen der Federn nach ihrem Laden umfassen. Der Lademechanismus kann eines oder mehrere Elemente zum Übertragen einer Verschiebung eines oder mehrerer Aktuatoren auf die Federn umfassen. Der Aktuator bzw. die Aktuatoren können z. B. mindestens einen Linearaktuator und/oder mindestens einen Motor umfassen, dessen Drehbewegung in eine lineare Verschiebung einer Feder oder beider Druckfedern umgewandelt werden kann. Eine solche Umwandlung von Bewegung kann z. B. über einen Zahnstangenantrieb oder über ein Mitnehmen eines linear verschiebbaren Elements durch ein von einer Oberfläche eines sich drehenden Rads vorstehendes Element erfolgen. Für die meisten Anwendungen kann die jeweils von der ersten und der zweiten Feder gelieferte Kraft zwischen 20–150 N, wie zum Beispiel 40–80 N, wie zum Beispiel 50 N, betragen.
Der erste Abschussmechanismus kann mit einem Nadelantriebselement verbunden sein, das an der Hohlnadel befestigt ist, um die Abschusskraft der ersten Feder oder eines anderen Energiespeichermittels an die Hohlnadel zu übertragen. Der erste und der zweite Abschussmechanismus, die Hohlnadel, die Probenaufnahmevorrichtung und das Nadelantriebselement sind vorzugsweise in einer Wegwerfeinheit enthalten, die an der Griffeinheit lösbar angebracht ist. Die erste Feder ist vorzugsweise mit der Transportvorrichtung verbindbar, um die Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel zu bewegen, und die erste Feder kann ferner mit dem Nadelantriebselement verbunden sein. Dadurch kann die Hohlnadel und die Probenaufnahmevorrichtung nach dem Auslösen des ersten Abschussmechanismus längs verschoben werden.
Ein erstes leistungsangetriebenes Element, z. B. ein Motor, kann zum Antreiben der Transportvorrichtung zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung vorwärts und rückwärts in der Hohlnadel vorgesehen sein. Zum Minimieren des Widerstands gegenüber der Abschusskraft, die vom ersten Abschussmechanismus geliefert wird, kann der Lademechanismus dazu ausgelegt sein, dass er nach dem Laden der ersten Feder die Transportvorrichtung vom Motor entkoppelt, wobei die Transportvorrichtung vorzugsweise zusammen mit der Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel beim Abfeuern des ersten Abschussmechanismus beweglich ist. In einer Ausführungsform wird die Bewegung des Motors an die Transportvorrichtung, die z. B. ein biegsames längliches Element umfasst, über einen Zahnradantrieb übertragen. Das Zahnrad des Zahnradantriebs, das mit der Transportvorrichtung in Eingriff ist, kann mit der Transportvorrichtung in Eingriff verbleiben, um diese während des Abfeuerns des ersten Abschussmechanismus zu stabilisieren. Auf diese Weise kann ein Entkoppeln der Transportvorrichtung vom Motor an einem Ort erfolgen, der dem Motor in der Kraftübertragungskette näher ist als der tatsächliche Ort des Eingriffs zwischen dem Zahnradantrieb und der Transportvorrichtung. Die genannte Stabilisierung ist insbesondere in Ausführungsformen nützlich, bei denen die Transportvorrichtung ein biegsames längliches Element umfasst.
Der erste und der zweite Abschussmechanismus können ein gemeinsames Auslöseelement und ein zweites leistungsangetriebenes Element zum Bewegen des Auslöseelements umfassen. Das Auslöseelement kann z. B. ein linear verschiebbares Element oder ein Drehelement, wie zum Beispiel ein Zahnrad, umfassen. Das Steuerungssystem der Biopsievorrichtung kann dazu ausgelegt sein, dass der erste Abschussmechanismus während eines ersten Bewegungsabschnitts des Auslöseelements geladen und abgeschossen werden kann, und so, dass der zweite Abschussmechanismus während eines zweiten Bewegungsabschnitts des Auslöseelements geladen und abgeschossen werden kann. Zum Beispiel kann, wenn das Auslöseelement ein linear verschiebbares Element mit einem bestimmten Hub umfasst, der erste Bewegungsabschnitt einem Teil des Hubs entsprechen und der zweite Bewegungsabschnitt einem zweiten Teil des Hubs entsprechen. Alternativ dazu kann, wenn das Auslöseelement ein Drehelement umfasst, der erste Bewegungsabschnitt einer Drehung um einen anfänglichen Winkel von z. B. 90° und der zweite Bewegungsabschnitt einer Drehung um einen nachfolgenden Winkel von z. B. nochmals 90° entsprechen.
Die Transportvorrichtung und der erste und der zweite Abschussmechanismus können in günstiger Weise von einem einzigen Motor, wie zum Beispiel einem Elektromotor oder einem pneumatischen Motor, mit Leistung versorgt bzw. angetrieben werden. Es ist daher ersichtlich, dass der erste und der zweite Bewegungsabschnitt des Motors zum Laden des ersten bzw. des zweiten Abschussmechanismus verwendet werden können, während ein weiterer Bewegungsabschnitt, z. B. eine Drehung um weitere 170° des Auslöseelements zur Bewegung der Probenaufnahmevorrichtung zwischen der ersten ausgefahrenen Position und der zweiten rückgezogenen Position dienen kann.
Es ist daher ersichtlich, dass das Auslöseelement bezüglich den Abschussmechanismen und der Transportvorrichtung so angeordnet werden kann, dass deren Bewegung in einer ersten Richtung ein Abschießen mindestens des ersten oder des zweiten Abschussmechanismus verursacht, sowie so, dass eine weitere Bewegung des Auslöseelements in der ersten Richtung eine Bewegung der Transportvorrichtung zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung von der ersten ausgefahrenen Position zur zweiten rückgezogenen Position zum Auswurf einer geernteten Gewebeprobe verursacht. Dies kann z. B. während einer Drehung von höchstens 360° des Auslöseelements erfolgen, siehe das obige Beispiel von Winkelbereichen, die zusammen 350° ergeben. Eine Bewegung oder Drehung des Auslöseelements in einer zweiten Richtung, z. B. eine entgegengesetzte Drehung oder eine entgegengesetzte lineare Verschiebung, kann eine Bewegung der Transportvorrichtung zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung von der zweiten rückgezogenen Position in die erste ausgefahrene Position zum Ernten einer weiteren Gewebeprobe und/oder zum Abschießen eines weiteren Doppelschusses verursachen. Die Bewegung des Auslöseelements in der zweiten Richtung kann ein Rücksetzen des ersten und/oder des zweiten Abschussmechanismus zum Rücksetzen des Mechanismus bzw. der Mechanismen für einen nachfolgenden Zyklus eines doppelten oder eines einzelnen Schusses verursachen.
Das Steuerungssystem der Biopsievorrichtung kann ein elektrisch aktiviertes Solenoid umfassen, das verursacht, dass ein Betätigungselement des ersten Abschussmechanismus sich in einem Bewegungspfad des Auslöseelements bewegt. Zum Beispiel kann das Auslöseelement ein Drehrad umfassen, das ein nach außen vorstehendes Element aufweist, das sich von einer Oberfläche des Rads erstreckt. Wenn das Solenoid nicht verursacht hat, dass das Betätigungselement des ersten Abschussmechanismus sich in den Bewegungspfad des Auslöseelements bewegt, bewegt sich das vorstehende Element an dem ersten Abschussmechanismus vorbei, ohne es während der Bewegung des Auslöseelements zu aktivieren. Auf diese Weise wird nur der zweite Abschussmechanismus aktiviert. Wenn das Solenoid aktiviert wird, kommt das nach außen vorstehende Element jedoch mit dem Betätigungselement des ersten Abschussmechanismus in Eingriff und lädt dann eine Bewegung des Auslöseelements den ersten Abschussmechanismus und feuert ihn ab, bevor der zweite Abschussmechanismus möglicherweise geladen und abgefeuert wird. Es versteht sich, dass das Solenoid alternativ auch dazu angeordnet werden kann, das Auslöseelement zu bewegen, so dass sein Bewegungspfad mit demjenigen des Betätigungselements des ersten Abschussmechanismus übereinstimmt.
In dem Fall, in dem die Biopsievorrichtung als eine handgehaltene Einheit ausgeführt ist, können der erste und der zweite Abschussmechanismus vorteilhafterweise ein Teil der handgehaltenen Einheit bilden.
In einer Ausführungsform ist das Steuerungssystem der Biopsievorrichtung dazu ausgelegt, die Abschussmechanismen und die Transportvorrichtung in einem vordefinierten Zyklus zu betreiben. Ein solcher Zyklus kann z. B. die folgenden Schritte umfassen:

– Optionales Durchführen eines Doppelschusses, wenn eine Betätigungsperson der Vorrichtung den Doppelschuss dadurch eingeleitet hat, dass in das Steuerungssystem z. B. über eine Schnittstelle in der Griffeinheit eine entsprechende Eingabe erfolgt;
– Aktivieren einer Vakuumpumpe, die optional in der Vorrichtung vorhanden ist, zum Ansaugen oder Abtrennen eines Gewebes in den Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung;
– Durchführen eines Einzelschusses zum Abtrennen der Gewebeprobe und zum Unterbrechen der Vakuumsaugung vor oder nach der Abtrennung;
– Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung in die zweite rückgezogene Position;
– Auswerfen der Gewebeprobe aus der Probenaufnahmevorrichtung, z. B. durch eine Flüssigkeitsspülung, wie oben beschrieben;
– Rückführen der Probenaufnahmevorrichtung in die erste ausgefahrene Position.

Das Steuerungssystem kann z. B. dazu programmierbar sein oder vorprogrammiert sein, andere Zyklen, z. B. eine vielfache Wiederholung der folgenden Schritte, durchzuführen:

– Durchführen des Einzelschusses;
– Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung in die zweite rückgezogene Position;
– Auswerfen der Gewebeprobe aus der Probenaufnahmevorrichtung; und
– Rückführen der Probenaufnahmevorrichtung in die erste ausgefahrene Position,

Außerdem ist auch ein Verfahren zum Ernten mindestens einer Biopsiegewebeprobe von einem Körper eines Lebewesens offenbart, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

– Vorsehen einer Griffeinheit;
– Vorsehen einer sich längs erstreckenden Hohlnadel mit einem distalen Endteil, der dazu ausgelegt ist, in den Körper eingeführt zu werden, wobei die Hohlnadel an der Griffeinheit lösbar angebracht ist;
– Vorsehen einer Probenaufnahmevorrichtung mit einem Hohlraum zum Aufnehmen der mindestens einen abgetrennten Gewebeprobe, wobei die Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel aufnehmbar und in ihr längs zwischen einer ersten ausgefahrenen Position, in der der Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung aus dem distalen Endteil der Hohlnadel vorsteht, und einer zweiten rückgezogenen Position bewegbar ist, in der der Hohlraum in einer proximalen Position bezüglich dem distalen Endteil der Hohlnadel angeordnet ist, und in der mindestens eine Gewebeprobe aus dem Hohlraum ausgeworfen werden kann;
– Anbringen der Hohlnadel mit der Probenaufnahmevorrichtung an der Griffeinheit;
– Bestimmen eines Abstands zwischen der ersten ausgefahrenen Position und der zweiten rückgezogenen Position der Probenaufnahmevorrichtung;
– Abtrennen der mindestens einen Gewebeprobe, wenn die Probenaufnahmevorrichtung in der ersten ausgefahrenen Position ist;
– Verschieben der Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel zur zweiten rückgezogenen Position;
– Arretieren der Probenaufnahmevorrichtung in der zweiten rückgezogenen Position; und
– Auswerten der mindestens einen Gewebeprobe aus dem Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung, wenn die Probenaufnahmevorrichtung in der zweiten rückgezogenen Position arretiert ist.

Wie aus der oben gegebenen Beschreibung des ersten Aspekts der Erfindung ersichtlich wurde, werden die Schritte des Bestimmens, Verschiebens und Arretierens vorzugsweise von einem Steuerungssystem gesteuert.
In einem weiteren unabhängigen Aspekt sieht die Erfindung auch eine Wegwerfeinheit für eine Biopsievorrichtung vor, wobei die Biopsievorrichtung ein Steuerungssystem umfasst, wobei die Wegwerfeinheit umfasst:

– eine sich längs erstreckende Hohlnadel mit einem distalen Endteil, der dazu ausgelegt ist, in den Körper eines Lebewesens eingeführt zu werden;
– eine Probenaufnahmevorrichtung mit einem Hohlraum zum Aufnehmen der mindestens einen abgetrennten Gewebeprobe, wobei die Probenaufnahmevorrichtung in der Hohlnadel aufnehmbar und längs in dieser zwischen einer ersten ausgefahrenen Position, in der der Hohlraum der Probenaufnahmevorrichtung aus dem distalen Endteil der Hohlnadel vorsteht, und einer zweiten rückgezogenen Position verschiebbar ist, in der der Hohlraum in einer proximalen Position bezüglich dem distalen Endteil der Hohlnadel ist, und in der die mindestens eine Gewebeprobe aus dem Hohlraum ausgeworfen werden kann;
– eine Vorrichtung zum Liefern eines Signals, das für einen Abstand zwischen der ersten und der zweiten Position der Probenaufnahmevorrichtung repräsentativ ist, an das Steuerungssystem.

Die Signallieferungsvorrichtung kann z. B. einen elektronischen Speicher, einen mechanischen Schalter, eine optisch lesbare oder erfassbare Längenanzeige oder ein beliebiges anderes geeignetes Mittel enthalten. Es ist nicht nötig, dass das Signal selbst den Abstand identifiziert. Zum Beispiel kann das Signal einfach eine Typenkennung der Hohlnadel liefern, aus der das Steuerungssystem den Abstand zwischen der ersten und der zweiten Position ableiten kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
1 eine allgemeine Darstellung einer Biopsievorrichtung;
2 eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform der Biopsievorrichtung;
die 3–6 ein Flüssigkeitsspülsystem in der Biopsievorrichtung;
die 7–25 einen ersten Abschussmechanismus zum Abschießen einer äußeren Nadel und einer Probenaufnahmevorrichtung einer Biopsievorrichtung im Wesentlichen zur gleichen Zeit;
26 einen Verriegelungsmechanismus für ein Zahnrad des Abschussmechanismus;
die 27–31 einen zweiten Abschussmechanismus zum Abschießen nur der äußeren Nadel;
die 32–35 einen Mechanismus zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung in der äußeren Nadel;
36 eine Explosionsdarstellung eines Getriebes der Biopsievorrichtung;
die 37 und 38 Zyklen eines Auslöserads des ersten und des zweiten Abschussmechanismus; und
die 39 und 40 eine Ausführungsform eines Systems zum Bestimmen eines Abstands zwischen zwei Positionen der Probenaufnahmevorrichtung.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Biopsievorrichtung, welche die Merkmale der vorliegenden Erfindung enthält. Die Vorrichtung enthält eine Biopsienadel 108, die eine Hohlnadel 50 aufweist, in der eine längs bewegliche Gewebeprobenaufnahmevorrichtung 52 angeordnet ist. Die Probenaufnahmevorrichtung umfasst eine sich verjüngende distale Spitze 54 und einen Hohlraum oder ein Schiffchen 56 zum Aufnehmen einer Gewebeprobe. Die Probenaufnahmevorrichtung umfasst einen Vakuumanschluss 58, der mit dem Schiffchen 56 in Fluidkommunikation ist, um es einem Gewebe zu erlauben, in das Schiffchen gesaugt zu werden, nachdem das Schiffchen an einer verdächtigen Stelle innerhalb des Körpers eines Lebewesens angeordnet ist. Ein Vakuum wird durch eine Vakuumpumpe (nicht dargestellt) geliefert. Ein distaler Endteil der Hohlnadel 50 sieht eine umlaufende Schneidkante 60 zum Abtrennen der in das Schiffchen 56 eingesaugten Gewebeprobe vor. Die Vorrichtung umfasst einen federvorgespannten Abschussmechanismus, der in 1 schematisch durch eine Spiralfeder 62 dargestellt ist, wobei der Abschussmechanismus dazu angeordnet ist, die Hohlnadel 50 in einer vorwärts gerichteten (distalen) Richtung zu verschieben, um die in das Schiffchen 56 eingesaugte Gewebeprobe abzutrennen. An einem proximalen Ende der Vorrichtung ist eine Probenspülkammer 109 vorgesehen, aus der die abgetrennte Gewebeprobe in dem Schiffchen 56 in einen Probenbehälter 64 ausgestoßen werden kann. Insbesondere wird die Probenaufnahmevorrichtung 52 mit dem Schiffchen 56 von einer ersten ausgefahrenen Position, in der das Schiffchen 56 aus dem distalen Ende der Hohlnadel 50, wie in 1 gezeigt, vorsteht, in eine zweite rückgezogene Position zurückgezogen, in der das Schiffchen 56 mit der oberen und der unteren Öffnung in der Probenspülkammer 109 ausgerichtet ist. Eine Spülflüssigkeit, wie zum Beispiel Salzlösung, wird verwendet, um die Gewebeprobe aus dem Schiffchen 56 in den Probenbehälter 64 auszuwerfen, wobei die Spülflüssigkeit von einem Flüssigkeitsbehälter 114 über ein hohles Flüssigkeitstransportelement oder einen Schlauch 116 mittels einer peristaltischen Pumpe 118 transportiert wird.
Zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung 52 mit dem Schiffchen 56 zwischen der ersten ausgefahrenen Position, die in 1 gezeigt ist, und der zweiten rückgezogenen Position, ist eine Transportvorrichtung vorgesehen, die ein biegsames längliches Element 66 in der Form einer verbiegbaren Stange oder eines Drahts umfasst. Eine untere Oberfläche der biegsamen Stange oder des Drahts sind mit Zähnen versehen, so dass sie mit einem drehbaren Zahnrad oder einem Ritzel 68 in Eingriff kommen können, das zur Längsverschiebung der Stange oder des Drahts 66 angeordnet ist, um dadurch die Probenaufnahmevorrichtung 52 in der Hohlnadel 50 rückwärts und vorwärts zu bewegen. Ein Motor 70 ist vorgesehen, um eine Antriebskraft an das Zahnrad oder Ritzel 68 anzulegen, und ein Führungsrad 72 ist vorgesehen, um die biegsame, flexible Stange oder den Draht 66 zu stabilisieren. Um die Stange oder den Draht 66 zu steuern, wenn das Schiffchen 56 zum Gewebeprobeauswurf zurückgezogen wird, ist eine Wickelvorrichtung 74 für die Stange oder den Draht 66 vorgesehen.
Die Biopsievorrichtung, die in 1 schematisch dargestellt ist, wird wie folgt betrieben: Anfänglich sind die Probenaufnahmevorrichtungen 52 und die Hohlnadel 50 so angeordnet, dass der Probenaufnahmehohlraum bzw. das Schiffchen 56 durch die Hohlnadel 50 abgedeckt ist, d. h. so dass die äußere Oberfläche der sich verjüngenden distalen Spitze 54 der Probenaufnahmevorrichtung 52 eine sich verjüngende distale Fortsetzung der Außenoberfläche der Hohlnadel 50 bildet. In dieser Konfiguration wird die Nadel 108 dazu veranlasst, in das Körpergewebe eines Patienten einzudringen, zum Beispiel über ein manuelles Einführen in den Patientenkörper durch einen Arzt. Nachdem die Nadel in eine verdächtige Gewebemasse, z. B. einen Tumor, eingedrungen ist, wird die Hohlnadel 50 zu in 1 gezeigten Position zurückgezogen, wodurch die Feder 62 zusammengedrückt und daher der Abschussmechanismus für die Hohlnadel geladen wird. Dann wird über den Vakuumanschluss 58 ein Vakuum angelegt, um Gewebe in das Schiffchen 56 einzusaugen. Der Abschussmechanismus für die Hohlnadel 50 wird danach ausgelöst und die Hohlnadel 50 nach vorne, d. h. in der distalen Richtung, in ihre anfängliche Position, in der sie das Schiffchen 56 abdeckt, abgeschossen. Dieses nach vorne Abschießen bringt das Ergebnis, dass die umlaufende Schneidkante 60 der Hohlnadel die Gewebeprobe im Schiffchen 56 abtrennt. Die Probenaufnahmevorrichtung 52 wird dann in ihre zweite rückgezogene Position zurückgezogen, in der das Schiffchen 56 mit der Probenspülkammer ausgerichtet ist. Eine Bewegung der Probenaufnahmevorrichtung wird durch eine Drehung des Zahnrads 68 im Uhrzeigersinn verursacht, wobei das Zahnrad 68 mit der flexiblen Stange oder dem Draht 66 in Eingriff ist, die bzw. der seinerseits an der Probenaufnahmevorrichtung 52 befestigt ist. In der zurückgezogenen Position des Schiffchens 56 wird ein Strom einer Spülflüssigkeit durch die Probenspülkammer gedrückt, um die Gewebeprobe aus dem Schiffchen in den Probenbehälter 64 auszuwerfen. Nachdem der Auswurf abgeschlossen ist, wird der Strom der Spülflüssigkeit unterbrochen und wird das Zahnrad 68 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, um zu veranlassen, dass die flexible Stange oder der Draht 66 in einer distalen Richtung verschoben wird, wodurch die Probenaufnahmevorrichtung 52 in ihre erste ausgefahrene Position zurückgeschoben wird. Der oben beschriebene Zyklus, der die Gewebeprobenentnahme und den Auswurf enthält, kann ein oder mehrmals wiederholt werden, um mehrere Gewebeproben zu erhalten, ohne dass die hohle äußere Nadel 50 aus der verdächtigen Stelle im Körper herausgezogen werden muss.
Es versteht sich, dass die am proximalen Ende der Biopsievorrichtung vorgesehenen Elemente, die in 1 gezeigt sind, d. h. der Abschussmechanismus einschließlich der Feder 62, das Zahnrad oder Ritzel 68, der Motor 70, das Führungsrad 72, die Wickelvorrichtung 74, optional der Probenbehälter 64, die Probenspülkammer 109, der Flüssigkeitsbehälter 114, der Schlauch 116, die Pumpe 118 und die (nicht gezeigte) Vakuumpumpe in günstiger Weise in eine Griffeinheit integriert werden können, wie in der unten folgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung ausgeführt ist.
2 ist eine Explosionsdarstellung einer Ausführungsform einer Biopsievorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung umfasst einen linken Gehäuseteil 100 und einen rechten Gehäuseteil 102 und zwischen den Gehäuseteilen eine Getriebeeinheit 104 und eine Wegwerfeinheit 106, die eine Biopsienadel 108 und eine Probenspülkammer 109 aufweist. Ferner sind ein erster Abschussmechanismus 110 zum Abschießen der Biopsienadel in einer ersten Betriebsart, wie im Einzelnen unten erläutert, vorgesehen. Der erste Abschussmechanismus 110 bildet eine integrierte Einheit, die in der vorliegenden Biopsievorrichtung optional ist. Die Getriebeeinheit 104 weist einen zweiten Abschussmechanismus 112 zum Abschießen der Biopsienadel in einer zweiten Betriebsart auf, wie im Einzelnen unten erläutert. Das rechte Gehäuseteil 102 ist zum Unterbringen eines Spülsystems zum Leiten von Flüssigkeit in die Wegwerfeinheit 106 ausgebildet, um eine Körpergewebeprobe aus der Probenspülkammer 109 auszuwerfen. Das Spülsystem enthält einen Flüssigkeitsbehälter 114, an den ein hohles Flüssigkeitstransportelement bzw. ein Schlauch 116 angeschlossen ist, wobei der Schlauch einen gebogenen Teil 117 definiert. Damit Flüssigkeit von dem Behälter 114 zur Probenspülkammer 109 durch den Schlauch 116 gefördert werden kann, ist eine peristaltische Pumpe 118 vorgesehen, um mit dem gebogenen Teil 117 des Schlauchs 116 in Eingriff zu kommen. Wenn er im rechten Gehäuseteil 102 angebracht ist, ist der gebogene Schlauchteil 117 fest gegen die peristaltische Pumpe 118 mittels eines Paars Klauen 120, 122 gehalten. Im zusammengesetzten Zustand bilden das linke und das rechte Gehäuseteil 100, 102, das Getriebe 104 und das Spülsystem 114–120 eine Griffeinheit 105, an der die Wegwerfeinheit 106 lösbar anbringbar ist. Ein Verriegelungsknopf 124, der eine innere Büchse 126 umfasst, ist zum lösbaren Befestigen der Wegwerfeinheit 106 an der Griffeinheit 105 vorgesehen.
Das Flüssigkeitsspülsystem ist ferner in den 3–6 offenbart. In der Außenoberfläche des rechten Gehäuseteils 102 sind Vertiefungen 128, 130 (siehe 2) sowie 132 zum Aufnehmen des Flüssigkeitsbehälters 114, der peristaltischen Pumpe 118 bzw. des Schlauchs 116 vorgesehen. Ein Paar Fortsätze 134 ist an oberen und unteren Kantenteilen der Vertiefung 128 vorgesehen, um den Behälter in der Vertiefung 128 zu befestigen. Der Flüssigkeitsbehälter 114 und der Schlauch 116 sind wegwerfbare Elemente, die eine Bedienperson der Biopsievorrichtung regelmäßig austauschen kann. Ein Austausch dieser Elemente erfordert nicht das Entfernen der Pumpe 118, die normalerweise während des Austauschs des Behälters 114 und des Schlauchs 116 am rechten Gehäuseteil 102 angebracht bleibt. In 3 sind die Klauen 120, 122 offen, und sind der Behälter 114 und der Schlauch 116 dazu bereit, in die entsprechenden Vertiefungen 128, 130 und 132, die im rechten Gehäuseteil 102 ausgebildet sind, eingelegt zu werden. 4 veranschaulicht den Behälter 114 und den Schlauch 116, die im rechten Gehäuseteil untergebracht sind, wobei der gebogene Schlauchteil 117 in entsprechender Weise außen um die Pumpe 118 herumgeführt ist. In 4 sind die Klauen 120 und 122 offen, während in 5 die Klauen teilweise in ihre geschlossene Position verschwenkt sind, und in 6 die Klauen 120, 122 vollständig in ihre geschlossene Position verschwenkt sind, in der sie den gebogenen Schlauchteil 117 in engem Kontakt mit der Pumpe 118 halten. Wenn der Behälter 118 und der Schlauch 116 auf diese Weise im rechten Gehäuseteile 102 montiert sind, ist das freie Ende des Schlauchs 116 mit einer Leitung in der Wegwerfeinheit 106 (siehe 2) verbunden, um einen Fluidweg vom Behälter 114 zur Probenspülkammer 109 der Wegwerfeinheit zu bilden.
Der erste Abschussmechanismus 110, der allgemein in 2 gezeigt ist, wird nun weiter anhand der Explosionsdarstellung von 7 beschrieben. Der Abschussmechanismus 110 ist zum im Wesentlichen gleichzeitigen Abschießen der Probenaufnahmevorrichtung 52 und der äußeren Nadel 50 der Biopsievorrichtung angeordnet. Wenn wir uns wieder auf 1 beziehen, können die Probenaufnahmevorrichtung 52 und die äußere Hohlnadel 50 auf diese Weise im Wesentlichen gleichzeitig abgefeuert werden. Ein derartiges gleichzeitiges Abfeuern ist zum Eindringen in eine verdächtige Gewebemasse, z. B. einen Tumor, nützlich, in den ein Eindringen aufgrund z. B. von einer Verhärtung oder aufgrund einer lose abgestützten Befestigung der verdächtigen Gewebemasse am umgebenden Gewebe des Körpers schwierig sein kann. Die lose abgestützte Befestigung kann dazu führen, dass sich die verdächtige Gewebemasse durch den Druck von der Spitze der Biopsienadel verschiebt und diese an der verdächtigen Gewebemasse vorbeigeht, ohne in sie einzudringen. Es hat sich herausgestellt, dass durch Abschießen der inneren und der äußeren Nadel im Wesentlichen gleichzeitig mit relativ hoher Geschwindigkeit es möglich ist, selbst mit einer lose abgestützten Gewebemasse in Kontakt zu kommen und in sie einzudringen. Unten wird das Merkmal, das das im Wesentlichen gleichzeitige Abschießen der äußeren Nadel und der Probenaufnahmevorrichtung umfasst, allgemein als ein "Doppelschuss" bezeichnet.
Das Verfahren zum Betreiben des Doppelschussabschussmechanismus 110 von 7 wird unten anhand der 8 bis 26 beschrieben. Der Mechanismus umfasst eine primäre Achse 136, die sich längs durch und parallel zu einer Längsachse der Druckfeder 138 und durch eine Gleiteinrichtung 140 erstreckt. Ein Doppelschussrahmen 142 stützt die Feder 138 und die Gleiteinrichtung 140 zwischen sich gegenüberliegenden Wandabschnitten 144, 146, ab. Dies ist auch in 2 zu sehen, aus der auch ersichtlich ist, dass sich das freie Ende 141 der Gleiteinrichtung 140 durch die Öffnung 107 in die Wegwerfeinheit 106 erstreckt, wobei das freie Ende 141 mit einem Joch 182 (siehe 13) in Eingriff kommt, das seinerseits mit einem Nadelantrieb 111 in Eingriff kommt, der an der Außenoberfläche der Hohlnadel 50 befestigt ist. Unter der Feder 138 erstreckt sich ein Solenoid 148 durch den Rahmen, auf dessen entgegengesetzter Seite sich das Solenoid durch eine Mutter 150, eine Druckfeder 152 und in einen Solenoidhalter 154 hinein erstreckt. Der Solenoidhalter 154 ist mit einem Doppelschusshebel 156 über eine Solenoidverbindungsachse 158 in Eingriff, die sich durch den Hebel 156 und in den Solenoidhalter 154 hinein erstreckt. Ein oberer Schwenkstift 160 für den Hebel 156 ist relativ zum Rahmen 142 schwenkbar gelagert und erstreckt sich durch einen Rahmenfortsatz 162, wodurch das Solenoid 148 den Hebel 156 um den Schwenkstift 160 verschwenken kann. Der Doppelschussmechanismus 110 umfasst ferner eine Gleitschiene 164, eine Gleitklinke 166, eine Federklinke 168 und ein Betätigungselement 170. Zwei Durchgänge sind im Betätigungselement 170 vorgesehen, ein erster Durchgang 172 für die Solenoidverbindungsachse 158, sowie ein zweiter Durchgang 174 für die Primärachse 136. Eine Betätigungselementrückholfeder 173 ist zwischen dem Betätigungselement 170 und einer distal gerichteten Oberfläche 143 der Gleiteinrichtung 140 vorgesehen.
8 weist eine Struktur der Biopsievorrichtung auf, die zum Doppelschuss beiträgt, d. h. zu einem im Wesentlichen gleichzeitigen Abfeuern der äußeren Hohlnadel 50 und der Probenaufnahmevorrichtung 52. Der Doppelschussabschussmechanismus 110, der in der Explosionsdarstellung in 7 dargestellt ist, wird zusammengesetzt und in die Getriebeeinheit 104 (siehe 2) eingesetzt, wobei die Getriebeeinheit 104 auch die Wegwerfeinheit 106 abstützt. In 8 ist die Getriebeeinheit aus Gründen der Deutlichkeit nur teilweise dargestellt. Ein motorgetriebenes gezahntes Auslöserad 176 ist vorgesehen, um eine Kompression der Druckfeder 138 (siehe 7) zu verursachen, wie unten anhand der 11–17 erläutert.
Wie in der Stirnansicht der 9 und 10 gezeigt, hat der Hebel 156 zwei Positionen, eine geneigte Position, wie in 9 gezeigt, und eine senkrechte Position, wie in 10 gezeigt. Der Hebel 156 ist normalerweise über eine Druckfeder 152 zur geneigten Position von 9 vorgespannt, wobei die Druckfeder 152 aus Gründen der Deutlichkeit aus den 9 und 10 weggelassen wurde. Falls eine Bedienperson der Biopsievorrichtung die äußere Hohlnadel 50 und die Probenaufnahmevorrichtung 52 im Wesentlichen gleichzeitig abfeuern will, d. h. einen Doppelschuss ausführen will, wird an das elektronische Steuerungssystem der Biopsievorrichtung z. B. über ein Tastenfeld auf der Außenoberfläche des Gehäuses 100, 102 (siehe 2) eine entsprechende Eingabe geliefert. Die Doppelschussaktion beginnt durch die Aktivierung des Solenoids 148 durch Schwenken des Hebels 156 um den oberen Schwenkstift 160, wodurch der Hebel von der geneigten Position von 9 in die senkrechte Position von 10 verschwenkt wird.
Nachfolgend wird, wie in 11 gezeigt, das Auslöserad 176 in der Richtung des Pfeils 178 gedreht. Während dieser Rotation kommt ein erstes Trageelement 118, das von einer Oberfläche des Auslöserads 176 vorsteht, mit dem Betätigungselement 170 in Kontakt, wodurch das Betätigungselement 170 in der distalen Richtung entlang der Solenoidverbindungsachse 158 verschoben wird. Der Hub des Betätigungselements 170 wird durch die Seitenwände des Hebels definiert. Daher ist, wenn das Betätigungselement 170 an der in 12 gezeigten Position angekommen ist, eine weitere Verschiebung dieses Elements in der distalen Richtung nicht möglich. Wie im Einzelnen unten beschrieben wird, verursacht diese Verschiebung des Betätigungselements 170, dass die Gleiteinrichtung 140 (siehe 7), die Nadelantriebseinrichtung 111 (siehe 2 und 8) sowie die äußere Hohlnadel 50 und die Probenaufnahmevorrichtung 52 in der distalen Richtung verschoben werden, während die Druckfeder 138 zusammengedrückt wird, wobei die auf diese Weise zusammengedrückte Druckfeder 138 in 12 gezeigt und in 11 weggelassen ist. Der Abschussmechanismus zum im Wesentlichen gleichzeitigen Abfeuern der inneren und der äußeren Nadel ist nun geladen.
Der geladene Abschussmechanismus ist in der perspektivischen Darstellung von 13 veranschaulicht. Die Druckfeder 138 ist geladen, und ein Joch 182 wurde in eine proximale, d. h. zurückgezogene, Position bewegt, die in 13 dargestellt ist. Das Joch 182 ist mit der Gleiteinrichtung 140 über einen Druckstift 202 (siehe 18) verbunden, der mit einer im freien Ende 141 der Gleiteinrichtung 140 ausgebildeten Vertiefung in Eingriff ist, und das Joch 182 ist mit der Nadelantriebseinrichtung 111 in Eingriff, wodurch eine Drehung des Auslöserads 176 in der Richtung des Pfeils 178 (siehe 11) verursacht, dass das Joch 182 sowie die Nadelantriebseinrichtung 111 und die äußere Nadel 50 proximal verschoben werden. Die äußere Hohlnadel kann auf diese Weise von ihrer ersten ausgefahrenen Position, die in 8 gezeigt ist, in ihre zweite rückgezogene Position von 13 bewegt werden. Wie ferner in 13 gezeigt ist, definiert das Joch 182 eine Ausnehmung 184, in der ein Gleiter 186 untergebracht ist, wobei der Gleiter 186 ein nach außen vorstehendes Mittelstück 188 aufweist. Während des Zurückziehens des Jochs 182, d. h. während des Ladens des Doppelschussabschussmechanismus, wird das Mittelstück 188 nach unten gedrückt, um mit dem biegsamen länglichen Element 66 in Eingriff zu kommen, das an der Probenaufnahmevorrichtung 52 befestigt ist. Die erforderliche Abwärtsbewegung des Mittelstücks 188 wird verursacht, während das Mittelstück 188 während der proximalen Bewegung des Jochs mit einem (nicht gezeigten) Eingriffselement in Eingriff kommt, das z. B. als ein Teil des (nicht gezeigten) Gehäuses ausgebildet sein kann. Daher wird, wenn das Joch 182 in einer proximalen Richtung bewegt wird, auch das Mittelstück 188 proximal verschoben und seinerseits das biegsame Element 66 und die Probenaufnahmevorrichtung 52 zusammen mit dem Mittelstück 188 des Gleiters 186 verschoben.
In der gezeigten Ausführungsform umfasst das biegsame Element 66 einen mit Zähnen versehenen flexiblen Draht oder eine flexible Zahnstange, die durch ein Vorschubzahnrad 190 (siehe 19) angetrieben wird, das mit den Zähnen des gezahnten flexiblen Drahts 66 in Eingriff kommt. Auf diese Weise kann eine Drehung des Zahnrads 190 verursachen, dass das biegsame längliche Element 66 und die Probenaufnahmevorrichtung 52 je nach der Drehrichtung des Zahnrads 190 distal oder proximal verschoben werden. Eine Stützrolle 192 ist vorgesehen, um den flexiblen Draht 66 zu stabilisieren, d. h. ihn daran zu hindern, sich nach oben zu verbiegen, wenn er in einer distalen Richtung bewegt wird, um die Probenaufnahmevorrichtung 52 in die distale Richtung zu schieben.
In einer Ausführungsform ist das biegsame längliche Element aus Nylon 6-6 hergestellt. Das biegsame längliche Element kann einen allgemein kreisförmigen Querschnitt mit einer abgeflachten oberen und unteren Oberfläche haben, so dass das Element einen Draht mit einer flachen oberen und unteren Oberfläche und gebogenen rechten und linken Oberflächen bildet. Zum Beispiel kann der Durchmesser des Elements ungefähr 1,2 mm haben, wobei die Querschnittsabmessung zwischen der abgeflachten oberen und unteren Oberfläche ungefähr 0,85 mm ist. In einer Ausführungsform hat die äußere Nadel 50 einen Außendurchmesser von ungefähr 2,1 mm und einen Innendurchmesser von ungefähr 1,8 mm. Der Außendurchmesser der Probenaufnahmevorrichtung 52 ist dann in dieser Ausführungsform ungefähr 1,8 mm, wobei der Innendurchmesser der Probenaufnahmevorrichtung dann 1,5 mm ist.
Wenn das Betätigungselement 170 zu seinem in den 12 und 13 gezeigten äußersten Ende bewegt wurde, kommt ein federvorgespannter Auslösehaken 194, der eine Nocke 196 definiert, mit einer distal zeigenden Kante auf der unteren Oberfläche der Gleiteinrichtung 140 in Eingriff, wie in 14 gezeigt. Der Auslösehaken 194 ist in den 11–13 nicht sichtbar, da er hinter dem Hebel 156 und dem Auslöserad 176 versteckt ist. Der Auslösehaken 194 ist drehend federvorgespannt, so dass die Nocke 196 entlang der unteren Oberfläche der Gleiteinrichtung 140 gleitet, bis das Betätigungselement 170 und auf diese Weise die Gleiteinrichtung 140 ihren proximal äußersten Endpunkt erreicht haben.
An dieser Stelle wird die Drehung des Auslöserads 176 unterbrochen und das Solenoid 148 deaktiviert, wodurch die Druckfeder 152 (siehe 7) den Hebel 156 in die in 9 gezeigte geneigte Position zurückführt. Folglich verliert das erste Lagerungselement 180 (siehe 11 und 12) den Kontakt mit dem Betätigungselement 170 und drückt die Betätigungselementrückholfeder 173 das Betätigungselement 170 zurück in seine Anfangsposition, d. h. ihren distal äußersten Punkt, wie in 15 gezeigt. Während der Auslösehaken 194 jedoch mit der Gleiteinrichtung 140 in Eingriff ist, wie in 14 gezeigt, wird die Feder 138 geladen gehalten, weshalb die Gleiteinrichtung 140, das Joch 182, die Nadelantriebseinrichtung 111, die äußere Nadel 50, der Gleiter 186, der gezahnte flexible Draht 66 und die Probenaufnahmevorrichtung 52 daran gehindert werden, sich in der distalen Richtung zu bewegen. Der Abschussmechanismus ist nun zum Abschießen frei, d. h. zum Auslösen der Feder 138, um die äußere Nadel 50 und die Probenaufnahmevorrichtung 52 im Wesentlichen gleichzeitig abzufeuern.
Die Seitenansichten der 16 und 17 zeigen die Vorrichtung von einer Seite, die der in den 11 und 15 betrachteten Seite entgegengesetzt ist. Daher ist das distale Ende der Vorrichtung in den 16 und 17 links. Eine Drehung des Auslöserads 176 in der Richtung des Pfeils 178 (siehe 11) wird nun fortgeführt, wodurch auf diese Weise das Auslöserad sich in den 16 und 17 gegen den Uhrzeigersinn dreht. Ein zweites Lagerungselement 200, das am Auslöserad 176 befestigt ist, kontaktiert nun einen proximalen Teil des Auslösehakens 194, und der Auslösehaken wird auf diese Weise dazu veranlasst, sich in den 16 und 17 im Uhrzeigersinn (in 14 gegen den Uhrzeigersinn) zu drehen. Als ein Ergebnis dieser Drehung bewegt sich die Nocke 196 des Auslösehakens 194 nach unten, wodurch ihr Anstoßen gegen die Gleiteinrichtung 140 gelöst wird. Die Druckfeder 138 wird folglich ausgelöst, wie in 17 gezeigt, und der Doppelschuss wird abgefeuert.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Druckfeder 138 für den Doppelschuss während des Ladens des Doppelschussmechanismus, wie oben beschrieben, um 20–25 mm zusammengedrückt, was einer Bewegung der Nadel 50 und der Probenaufnahmevorrichtung über einen Weg von 20–25 mm entspricht. Deshalb wurden in dieser Ausführungsform die Nadel 50 und die Probenaufnahmevorrichtung 52 um 20–25 mm in der distalen Richtung zwischen den beiden in den 16 bzw. 17 gezeigten Positionen verschoben.
Die Wegwerfeinheit 106, in der mehrere der oben im Zusammenhang mit dem Doppelschussabschussmechanismus beschriebenen Elemente enthalten sind, wird nun ferner anhand der 19–26 beschrieben. Die Wegwerfeinheit 106 weist ein Antriebszahnrad 204 für den gezahnten flexiblen Draht 66 auf. Eine kreuzförmige Antriebsachse 206 steht von einer Seitenfläche des Antriebszahnrads 204 ab, wobei die kreuzförmige Antriebsachse 206 mit einem entsprechend geformten Element im Getriebe 104 (siehe 2) in Eingriff kommt. Das Getriebe 104 enthält einen Motor zum Liefern einer Antriebskraft an die kreuzförmige Antriebsachse 206. Das Antriebszahnrad 204 ist zum Antreiben eines ersten Zwischenzahnrads 208 angeordnet, das seinerseits dazu angeordnet ist, ein zweites Zwischenzahnrad 209 anzutreiben, welches das Vorschubzahnrad 190 antreibt, wobei das Vorschubzahnrad koaxial mit dem zweiten Zwischenzahnrad 209 in einer Ebene angeordnet ist, die neben der Ebene des zweiten Zwischenzahnrads liegt, wodurch entsprechende Eingriffsteile an entgegengesetzten Oberflächen des zweiten Zwischenzahnrads 209 und des Vorschubzahnrads 190 vorgesehen sind. Diese Eingriffsteile sehen eine lösbare Verbindung vor, so dass vor einem Abfeuern des Doppelschusses das zweite Zwischenzahnrad 209 von dem Vorschubzahnrad 190 gelöst wird. Diese Lösung wird durch einen Arm 191 veranlasst, der einen Teil des Jochs 182 bildet, der sich folglich mit dem Joch zusammen bewegt. Wenn der Doppelschuss abgefeuert wurde, kehren das zweite Zahnrad 209 und das Vorschubzahnrad 190 in ihren gegenseitigen Eingriff zurück. Ein proximaler Abschnitt 76 des gezahnten flexiblen Drahts 66 ist verbreitert und weist eine Vertiefung 69 zum Eingriff mit einem Flanschteil 189 des Mittelstücks 188 des Gleiters 186 auf. Das Gehäuseelement 210, das in 18 gezeigt ist, haust eine helixförmige Aufwickelnut zur Unterbringung des gezahnten flexiblen Drahts 66 ein, wenn die Probenaufnahmevorrichtung 52 in ihre zweite rückgezogene Position zurückgezogen wird, in der das Schiffchen 56 mit der Spülkammer 109 ausgerichtet ist (siehe 2).
In den 20 und 21 wird das Mittelstück 188 des Gleiters 186 außer Eingriff mit dem verbreiterten proximalen Endteil 76 des gezahnten flexiblen Drahts 66 gehoben. In dieser gegenseitigen Position der Elemente kann der gezahnte flexible Draht 66 durch Liefern einer Antriebskraft an die kreuzförmige Antriebsachse 206 von einem entsprechenden (nicht gezeigten) Elektromotor bewegt werden, der vorteilhafterweise in das Getriebe 104 integriert sein kann. In den 22 und 23 wurde das Joch 182 teilweise zurückgezogen, wie oben anhand der 9 bis 13 beschrieben, was dazu geführt hat, dass das Mittelstück 188 mit dem verbreiterten proximalen Endteil 67 des gezahnten flexiblen Drahts 66 in Eingriff ist. Nach einem weiteren Zurückziehen des Jochs 182 kommt ein erster Jocharm 183 mit einer Vertiefung 113 in der Nadelantriebseinrichtung 111 in Eingriff, und kommt ein zweiter Jocharm 187 mit einer Vertiefung 185 im Gleiter 186 in Eingriff, siehe auch die Ansichten der 24 und 25 von oben.
Nachdem das Mittelstück 188 mit dem verbreiterten Teil 67 des gezahnten flexiblen Drahts in Eingriff ist, jedoch vor dem Zurückziehen der Nadelantriebseinrichtung 111 und des gezahnten flexiblen Drahts 66 zum Laden des Doppelschussabschussmechanismus (siehe die obige Beschreibung der 8–17), wird das zweite Zwischenzahnrad 209 (siehe die obige Beschreibung der 19) mit dem Vorschubzahnrad 190 außer Eingriff gebracht, wie in den 24 und 25 veranschaulicht, wobei das zweite Zwischenzahnrad 209 mit dem Vorschubzahnrad 190 in 24 in Eingriff und in 25 außer Eingriff ist. Demgemäß setzt der Antriebszahnradmechanismus für den flexiblen gezahnten Draht 66 dem Laden und dem Auslösen des Doppelschussabschussmechanismus keinen Widerstand entgegen. In einer alternativen Ausführungsform ist das Vorschubzahnrad 190 während des Ladens und Abschießens mit dem Draht 66 in Eingriff, um den Draht 66 zu stabilisieren, d. h. dessen Biegung zu verhindern. In einer solchen Ausführungsform kann das erste Zwischenzahnrad 208 (siehe 20–23) vorteilhafterweise vom Vorschubzahnrad 190 entkoppelt werden, um den Widerstand zu verringern.
Die 25 und 26 stellen allgemein einen Verriegelungsmechanismus 220 zum Verriegeln des Antriebszahnrads 204 dar, wenn die Nadel 50 für einen Einzelschuss geladen wird, siehe die Beschreibung der 27 bis 31 unten. Es ist ersichtlich, dass während des Einzelschusses nur die äußere Nadel 50 zurückgezogen und abgeschossen wird, während die Position des biegsamen länglichen Elements 66 und der Probenaufnahmevorrichtung 52 verriegelt bzw. gesichert sind, da der Verriegelungsmechanismus 220 mit der kreuzförmigen Antriebsachse 206 in Eingriff ist.
Der zweite Abschussmechanismus, der die äußere Nadel 50 mit ihrer distalen umlaufenden Schneidkante 60 (siehe 1) in der distalen Richtung abfeuert, um ein Körpergewebe im Schiffchen 56 abzutrennen, wird nun weiter anhand der 27–31 beschrieben. Es versteht sich, dass nur die äußere Nadel 50 abgeschossen wird, wobei die Probenaufnahmevorrichtung 52 durch das Abschießen des zweiten Abschussmechanismus 112 nicht beeinflusst wird.
Dieses Abschießen der äußeren Nadel 50 wird unten als "Einzelschuss" bezeichnet. Das Auslöserad 176, das oben anhand des Doppelschusses beschrieben wurde, wird auch beim Einzelschuss verwendet. In 27 ist das Auslöserad 176 in derselben Position, die in 11 gezeigt ist. Wenn das Solenoid 148 nicht aktiviert wird und der Doppelschusshebel 156 daher in der Position von 9 ist, verursacht eine Drehung des Auslöserads 176 in der Richtung des Pfeils 178 (siehe 11 und 27) nicht, dass das erste Lagerungselement 180 mit dem Betätigungselement 170 in Kontakt kommt (siehe 11), da das Betätigungselement 170 nicht in der Ebene des Lagerungselements 180 ist. Folglich wird der erste Abschussmechanismus, d. h. der Abschussmechanismus für den Doppelschuss, nicht geladen. Das Auslöserad 176 dreht sich daher frei in die Position von 28. Wenn alternativ dazu das Solenoid 148 aktiviert wird und der Doppelschusshebel 156 auf diese Weise in der Position von 10 ist, verursacht eine Drehung des Auslöserads von der Position von 27 in die Position von 28 ein Laden des Doppelschussabschussmechanismus, wie es anhand der 10–17 beschrieben wurde. Nachdem das Auslöserad an der Position von 28 angekommen ist und der Doppelschussabschussmechanismus optional geladen und abgefeuert wurde, kontaktiert ein drittes Lagerungselement 300, das von der Seitenoberfläche des Auslöserads 176 gegenüber der in 28 sichtbaren Oberfläche vorsteht, eine aufrechte Betätigungsnocke 302, die am Auslösearm 304 befestigt ist, wobei der Arm 304 an der Griffeinheit 105 (siehe 2) an einem Schwenkpunkt 306 schwenkbar befestigt ist. An seinem oberen Ende bildet der Auslösearm 304 eine Gabel 308, die mit einem Übertragungselement 310 in Eingriff ist, dessen proximales Ende an ein distales Ende der Druckfeder 62 anstößt, und dessen distales Ende mit der Nadelantriebseinrichtung 111 über ein schwenkbar angebrachtes Element 312 verbunden ist.
Das Element 312 ist an einem Gleitabstützelement 314 schwenkbar befestigt, das an der Druckfeder 62 befestigt ist, und ist zu der in den 27 und 28 gezeigten geneigten Position nach oben federvorgespannt. Das Gleitabstützelement 340 ist mit dem Auslösearm 304 über ein Verbindungsstück 313 verbunden, das mit dem Übertragungselement 310 einstückig ist. Wenn der Doppelschussabschussmechanismus wie oben anhand der 7–26 beschrieben zu laden ist, wird das Element 312 in einer im Wesentlichen nicht geneigten Position (die hier nicht gezeigt ist) gehalten, um es der Nadelantriebseinrichtung 111 zu ermöglichen, an der oberen Oberfläche des Elements 312 vorbeizugleiten, wobei das Element 312 durch das Joch 182 in die nicht geneigte Position gedrückt wird (siehe z. B. 13).
Nach einer weiteren Drehung des Auslöserads 176 wird der Auslösearm 304 um seinen Schwenkpunkt 306 gedreht, während das dritte Lagerungselement 300 die Betätigungsnocke 302 des Auslösearms 304 betätigt, vergleiche 29. Folglich wird die Druckfeder 62 zusammengedrückt, während ein proximales Ende der Feder in entsprechender Weise abgestützt wird. Es ist ersichtlich, dass in der Position von 29 die äußere Nadel 50 zurückgezogen wurde, wodurch das Schiffchen 56 der Probenaufnahmevorrichtung 52 (siehe 1) distal vom distalen Endteil der äußeren Nadel 50 bloßgelegt wird. Die Position von 29 entspricht daher der Position von 1. In dieser Position wird an das Schiffchen 56 über den Vakuumanschluss 58 ein Vakuum angelegt, um Körpergewebe in das Schiffchen 56 einzusaugen. In 30 hat sich das Auslöserad 176 weiter zu einer Position gedreht, in der das dritte Lagerungselement 300 ihren Eingriff mit der Betätigungsnocke 302 des Auslösearms 304 löst, weshalb die Druckfeder 62 entladen wird, wodurch die Nadelantriebseinrichtung 111 ausgelöst und nach vorne, d. h. in der distalen Richtung, abgeschossen (d. h. abgefeuert) wird. Dadurch wird das in das Schiffchen 56 (siehe 1) eingesaugte Gewebe durch die umlaufende Schneidkante 60 der äußeren Nadel 50 abgetrennt, so dass eine abgetrennte Gewebeprobe nun im Schiffchen 56 untergebracht ist.
Der Einzelschussabschussmechanismus 112 ist ferner in der Explosionsdarstellung von 31 dargestellt. Eine Stützachse 316 erstreckt sich durch die Druckfeder 62 und wird proximal von dieser durch eine Büchse 318 und eine Verriegelungsscheibe 320 abgestützt. Ein distales Ende der Stützachse 316 erstreckt sich durch das Gleitstützelement 314, in dem sie durch ein Paar Lagerbüchsen 322 gelagert ist. Ein Schwenkstift 315 ist für das schwenkbare Element 312 vorgesehen. Um sicherzustellen, dass der Auslösearm 304 in der proximalen Richtung vorgespannt ist, ist ein Vorspannmechanismus 324 am Auslösearm 304 über ein Federelement 326 angebracht, von dem ein Ende in Eingriffsnuten 328 befestigt ist, die auf dem Auslösearm 304 vorgesehen sind. Ein anderes entgegengesetztes Ende des Federelements 326 ist an einem Torelement 330 befestigt, welches die Betätigungsnocke 302 bildet (siehe 27–29). Eine Druckfeder 336 ist zum Vorspannen des schwenkbaren Elements 312 in eine nach oben geneigte Position vorgesehen, in der es mit einer proximalen Oberfläche der Nadelantriebseinrichtung 111 in Kontakt ist (siehe 27–30).
Wie oben anhand der 27–31 beschrieben, verursacht eine Drehung des Auslöserads 176 ein Laden und Abfeuern des Einzelschussabschussmechanismus zum Abtrennen einer Körpergewebeprobe, die nun im Schiffchen 56 der Probenaufnahmevorrichtung 52 gesammelt ist (siehe 1). Eine weitere Drehung des Auslöserads 176 verursacht eine Bewegung des biegsamen länglichen Elements 66 (siehe 1 und 19–22) in der proximalen Richtung zum Bewegung des Schiffchens 56 von seiner ersten ausgefahrenen Position, in der es im distalen Endteil der Hohlnadel 50 sitzt, zu seiner zweiten rückgezogenen Position, in der es mit der Spülkammer 109 ausgerichtet ist (siehe z. B. 27–30), damit die Körpergewebeprobe durch Flüssigkeitsspülung ausgestoßen wird. Diese Bewegung des biegsamen länglichen Elements 66 wird nun ferner anhand der 32–36 beschrieben, die ein Antriebsrad 340 zeigen, das einen mit Zähnen versehenen Bogenteil 342 und einen Verbindungsteil 344 bildet. Ein freies Ende des Verbindungsteils 344 ist schwenkbar auf einer Rolle 346 befestigt, die in einer gebogenen Spur 348 gleiten kann, die in einer Trägerplatte 350 ausgebildet ist. Das Antriebsrad 340 ist drehbar an einem Mittelpunkt 352 des mit Zähnen versehenen Bogenteils 342 gelagert. Es versteht sich aus 36, dass das Antriebsrad 340 mit dem Auslöserad 176 über die Rotationslagerung bei 352 verbunden ist, bei der das Antriebsrad 340 mit einer Nockenscheibe 354 verbunden ist, die eine Kerbe 356 zum in Eingriff Kommen mit einem Teil 347 verringerten Durchmessers der Rolle 346 bildet. Die Nockenscheibe 354 kommt mit einem kreisförmigen Element 358 in Eingriff, das auf dem Auslöserad 176 befestigt ist. Während der Drehung des Auslöserads 176 von der in 11 gezeigten Anfangsposition zur in 30 gezeigten Position ist die Kerbe 356 mit der Rolle 346 außer Eingriff, weshalb folglich das Antriebsrad 340 nicht gedreht wird. Nach einer weiteren Drehung des Auslöserads 176 kommt die Kerbe 356 der Nockenscheibe 354 mit der Rolle 346 in Eingriff, wodurch das freie Ende des Verbindungsteils 344 des Antriebsrads 340 nach unten in die gebogene Spur 348 gedrückt wird. Dies verursacht wiederum, dass das Antriebsrad 340 sich um seine Rotationslagerung bei 352 dreht, wodurch das Antriebsrad 340 von der Position von 32 in die Position von 34 gedreht wird.
Während der Drehung des Antriebsrads 340, wie oben beschrieben, kommt der mit Zähnen versehene Bogenteil 342 des Antriebsrads 340 mit einem Zahnradgetriebe in Eingriff, das in den 32–34 nicht gezeigt ist. Das Zahnradgetriebe, das in 36 teilweise sichtbar ist, umfasst ein erstes Zahnrad 360, das mit dem mit Zähnen versehenen Bogenteil 342 des Antriebsrads in Eingriff ist. Das erste Zahnrad 360 treibt ein zweites Zahnrad 362 an. Eine Achse 364 für das erste Zahnrad 360 ist in einer ersten Buchse 366 gelagert, und eine Achse 368 für das zweite Zahnrad 362 erstreckt sich durch ein kreuzförmiges Verstärkungselement 369 und ist mit einem Verbindungsstück 370 in Eingriff, das eine Antriebskraftübertragungsverbindung mit dem Antriebszahnrad 204 (siehe 19–13), das in der Wegwerfeinheit 106 (siehe 2 und 8) enthalten ist, vorsieht. In der Wegwerfeinheit 106 ist auch das biegsame längliche Element 66 zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung 52 in der Hohlnadel 50 (2), die Spülkammer 109 und die Wickelvorrichtung 74 (35) zum Aufwickeln des biegsamen länglichen Elements 66 untergebracht. Das Antriebszahnrad 204, das in 35 weggelassen ist, damit es die Wickelvorrichtung 74 nicht abdeckt, treibt das Zwischenzahnrad 208 und das Vorschubzahnrad 190 an, das seinerseits mit den Zähnen des biegsamen länglichen Elements 66 in Eingriff kommt. Wenn das biegsame längliche Element 66 in der proximalen Richtung zum Zurückziehen der Probenaufnahmevorrichtung zum Auswurf der geernteten Gewebeprobe bewegt wird, wird das biegsame längliche Element unter Bildung einer Spirale in der Wickelvorrichtung 74 aufgewickelt, was es dem biegsamen länglichen Element 66 erlaubt, in einer kontrollierten Weise auf und ab gewickelt zu werden.
Das Getriebe 104 (siehe 2) enthält weiter Elemente, die in 36 gezeigt sind. Ein Antriebsmotor 372 ist zum Antreiben des Auslöserads 176 über ein Getriebe 374 vorgesehen. Ein weiterer Motor 376 ist zum Antreiben der peristaltischen Pumpe 118 (siehe 2–6) zum Probenauswurf durch die Flüssigkeitsspülung über eine Spindel 377 und Zahnräder 378 und 379 vorgesehen. Eine Gleitbüchse 380 ist für das Verbindungsstück 370 vorgesehen, um die Wegwerfeinheit 106 in der Griffeinheit 105 (siehe 2) aufzunehmen. Eine Vakuumpumpe 382 ist zum Erzeugen einer Vakuum-Saugwirkung zum Ansaugen von Köpergewebe in das Schiffchen 56 der Probenaufnahmevorrichtung 52 vorgesehen (siehe 1 und 2), wobei die Vakuumpumpe 382 mit dem Schiffchen 56 über entsprechende (nicht gezeigte) Schläuche und den Vakuumanschluss 58 in Fluidkommunikation ist.
Der oben anhand der 9–17 und 27–35 beschriebene Zyklus des Auslöserads 176 hinsichtlich des Doppel- bzw. Einzelschusses ist in den 37 und 38 schematisch dargestellt. 37 zeigt den Zyklus der Bewegung des Auslöserads, der anhand der 28–34 beschrieben ist, sowie dessen Rückbewegung. Von der Position von 28 dreht sich das Auslöserad ungefähr um 290° zur Position von 34. Während eines ersten Abschnitts der Rotation, S-1, der der Rotation des Auslöserads 176 von der Position von 28 zur Position von 29 entspricht, wird die Druckfeder 62 zusammengedrückt. Bei S-2 löst das dritte Lagerungselement 300 den Kontakt mit der aufrechten Betätigungsnocke 302, wodurch die Feder 62 ausgelöst wird. Das Auslöserad 176 hat nun die Nockenscheibe 354 (siehe 36) zu der Position gedreht, in der die Kerbe 356 mit der Rolle 346 in Eingriff kommt. Während eines folgenden Abschnitts der Drehung, S-3, dreht sich das Auslöserad 176 weiter, um das Antriebsrad 340 von der Position von 32 zur Position von 34 zu drehen, um dadurch die Probenaufnahmevorrichtung 52 zurück in ihre zweite rückgezogene Position zu ziehen, in der das Schiffchen 56 mit der Spülkammer 109 zum Auswurf der im Schiffchen 56 eingesammelten abgetrennten Gewebeprobe ausgerichtet ist. Eine Drehung des Auslöserads 176 wird nun umgekehrt, wie durch Blockpfeile in 37 angegeben. Während dieses Abschnitts der Rückwärtsdrehung, die mit S-4 in 37 gekennzeichnet ist, bewegt das Auslöserad 176 das Antriebsrad 340 von der Position von 34 zur Position von 32 zurück, um dadurch die Probenaufnahmevorrichtung 52 zum distalen Endteil der äußeren Nadel 50, d. h. zur ersten ausgefahrenen Position der Probenaufnahmevorrichtung, zu bewegen. Bei S-5 ist die Probenaufnahmevorrichtung 52 nun an ihrer distalen äußersten Stelle und löst sich die Kerbe 356 der Nockenscheibe 354 (siehe 36) von der Rolle 346. Ein letzter Abschnitt der Rückwärtsdrehung des Auslöserads 176, S-6 ist ein Leerlauf, bei dem das Auslöserad 176 von einer Position, die ungefähr gleich der Position von 40 ist, in die Position von 28 bewegt wird. Unmittelbar vor der Beendigung der Drehung von S-6 kontaktiert das dritte Lagerungselement 300 die Betätigungsnocke 302 und geht an ihr vorbei, die durch das Federelement 326 (siehe 31) in der proximalen Richtung vorgespannt ist. Wenn eine weitere Gewebeprobe abzutrennen ist, kann der oben genannte Zyklus nun wiederholt werden.
In 38 wird derjenige Abschnitt der Drehung des Auslöserads 176, der den oben anhand der 9–17 beschriebenen Doppelschuss verursacht, zu den Drehungsabschnitten, die in 37 gezeigt sind, hinzugefügt. Während eines ersten Drehungsabschnitts D-1 wird das Auslöserad 176 von der Position von 11 zur Position von 12 gedreht, um die Druckfeder 138 zusammenzudrücken (siehe z. B. 12). Nach einer weiteren Drehung D-2 wird die Druckfeder 138 ausgelöst, um die äußere Nadel 50 und die Probenaufnahmevorrichtung 52 im Wesentlichen gleichzeitig abzufeuern, d. h. das Auslöserad von der Position von 16 zur Position von 17 zu bewegen. Die Drehungsabschnitte S1 bis S6 werden nun wie oben anhand von 37 beschrieben durchlaufen. Während eines letzten Rückwärtsdrehungsabschnitts, D-3, wird das Auslöserad 176 von einer Position, die geringfügig oberhalb der in 12 gezeigten Position ist (das Auslöserad dreht sich in 12 gegen den Uhrzeigersinn), zur Position von 11 gedreht. Wenn das Solenoid 148 (siehe 9 und 10) deaktiviert wird, so dass der Doppelschusshebel 156 in seine geneigte Position von 9 vorgespannt ist, ist das Betätigungselement 170 nicht in der Ebene des ersten Lagerungselements 180 (siehe 11 und 12), so dass das Lagerungselement 180 ungehindert die Position von 11 erreichen kann, ohne das Betätigungselement 170 zu kontaktieren.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerungssystem der Biopsievorrichtung so konfiguriert, dass eine Doppelschusssequenz automatisch von einer Einzelschusssequenz gefolgt wird. In anderen Ausführungsformen kann die Doppelschusssequenz aktiviert werden, ohne dass darauf eine Einzelschusssequenz folgt.
Es ist ersichtlich, dass der Betrieb der Vorrichtung, einschließlich einer Aktivierung der Doppel- und Einzelschusssequenz, die oben anhand der 9–35 beschrieben wurden, und der Aktivierung der Auswurfspülung, von einer Bedienperson über ein entsprechendes Berührungsfeldsystem (Touch-Pad) gesteuert werden kann, das z. B. auf einer Außenfläche der Griffeinheit 105 (siehe 2) vorgesehen sein kann.
In der oben anhand der 1 bis 38 beschriebenen Ausführungsform ist eine Steuerung der Bewegung der Nadel 50 und der Probenaufnahmevorrichtung 52 im Wesentlichen auf mechanischen Mitteln basiert, außer für bestimmte elektronisch gesteuerte Elemente, wie zum Beispiel das Solenoid 148 (siehe z. B. 9 und 10), der Motor 372, die Vakuumpumpe 382 (36) und die peristaltische Pumpe 118 zur Flüssigkeitsspülung zum Gewebeprobenauswurf. Es versteht sich jedoch, dass das Steuerungssystem auch weitere elektronische Elemente enthalten kann. Zum Beispiel können der Doppel- und der Einzelschussabschussmechanismus durch getrennte Motoren angetrieben werden, die elektronisch gesteuert sind, und kann ein Laden und Abfeuern des ersten und des zweiten Mechanismus für den Einzel- bzw. den Doppelschuss elektronisch gesteuerte Elemente enthalten, um einen entsprechenden Eingriff und ein entsprechendes sich Lösen verschiedener Teile zu verursachen.
Die 39 und 40 zeigen zwei alternative Ausführungsformen des Steuerungssystems zum Bestimmen des Abstands zwischen der ersten ausgefahrenen Position der Probenaufnahmevorrichtung 52 und ihrer zweiten rückgezogenen Position, z. B. zum Vorsehen einer automatischen Erfassung der Länge der äußeren Hohlnadel 50.
Das Steuerungssystem verwendet einen Mikrocontroller 400 zum ständigen Überwachen der Drehung der Motoreinheit 372 der Griffeinheit 105. Gleichzeitig hiermit überwacht das System mittels eines entsprechenden Positionssensors 371 (siehe 36) die Position einer der Übertragungsachsen, die ein Teil des Getriebesystems sind, das die Bewegung von der Motoreinheit auf das biegsame längliche Element 66 überträgt. Auf diese Weise kann die Position des biegsamen länglichen Elements zu allen Zeiten bekannt sein und kann sich das System selbst gemäß der Länge des biegsamen länglichen Elements und daher gemäß der Länge der äußeren Nadel 50 konfigurieren (siehe z. B. 2).
Die Ausführungsform in den 39 und 40 enthält drei Sensoren, die direkt an die Motoreinheit 372 in der Griffeinheit 105 angeschlossen sind und welche die Rotation des Motors aufzeichnen, siehe 39. Diese Sensoren können Sensoren des Hall-Typs oder ein ähnlicher Typ sein, und ihr Ausgangssignal wird in eine Motoransteuerungseinheit 402 und einen Mikroprozessor 400 eingespeist. Wenn die Motoreinheit 372 aktiviert wird und sich zu drehen beginnt, wird die Bewegung vom Motor auf das biegsame längliche Element 66 übertragen. Solange das biegsame längliche Element sich innerhalb des Lumens der äußeren Hohlnadel 50 bewegen kann, wird ein beständiger Strom von Impulsen von den Hall-Sensoren an die Motoransteuerung 402 und den Mikroprozessor 400 gesendet. Wenn das biegsame längliche Element das Ende seines Bewegungsspektrums erreicht, arretiert es die Bewegung des Motors 372 und unterbricht den beständigen Strom von Impulsen von den Sensoren. Diese Unterbrechung der Impulse wird vom Mikroprozessor 400 erfasst.
Als eine zusätzliche Maßnahme kann der Mikroprozessor 400 die Position der genannten Übertragungsachse aufzeichnen. Informationen über die Position der Übertragungsachse können von einem Potentiometer geliefert werden, das auf der Übertragungsachse angebracht ist. Ein von einem Schieber des Potentiometers erhaltenes Gleichstromsignal kann die momentane Position der Übertragungsachse und des gesamten Bewegungsspektrums des biegsamen länglichen Elements 66, das einem Drehwinkel von 300° entspricht, widerspiegeln. Da die Position der Achse, wenn das biegsame längliche Element 66 seine zweite rückgezogene Position erreicht, aufgezeichnet wird und mittels des Ausgangssignals vom Potentiometer wieder gefunden werden kann, kann der Mikroprozessor 400 die Abnutzung des Motors verringern, indem sein Drehzahl allmählich verringert und er unmittelbar vor Erreichen der Position gestoppt wird, die der zweiten rückgezogenen Position des biegsamen länglichen Elements 66 entspricht.
Eine Alternative oder Ergänzung zum Messen der Rotation des Motors 372 auf direktem Weg ist das Messen des durch den Motor geleiteten Motorstroms.
Ein Ergebnis dieser Messung kann an einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor übertragen werden, wobei ein geeignetes Mikroprozessorprogramm bzw. eine Software einen vorbestimmten Stromschwellenwert umfasst. Diese Messung eines Motorstroms kann durch einen abtastenden Analog-Digital-Wandler erfolgen, der in den Mikrocontroller integriert ist, oder ein entsprechendes externes Gerät darstellt. Solange sich das biegsame längliche Element 66 frei im Lumen der äußeren Hohlnadel 50 bewegen kann, ist die Last am Motor im Wesentlichen konstant, weshalb auch der Motorstrom konstant ist. Wenn sich die Last erhöht, weil die Stange oder Zahnstange ein Ende ihres Bewegungsspektrums erreicht hat, erhöht sich der Motorstrom. Wenn der Strom einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, wird die Stromänderung von einer Motoransteuerungseinheit erfasst, die ein integriertes Teil des Steuerungssystems ist. Gleichzeitig kann der Mikrocontroller die Position der Übertragungsachse aufzeichnen. Informationen über die Position der Übertragungsachse können über ein geeignetes elektrisches oder optisches Signal geliefert werden, das z. B. von einem Potentiometer erhalten wird.
Ein drittes Mittel zum Übertragen von Informationen über die Länge des biegsamen länglichen Elements 66 an den Mikrocontroller ist die Verwendung eines mechanischen Mittels, wie zum Beispiel eines federgespannten Stifts, der in eine Vertiefung im biegsamen länglichen Element 66 oder der Probenaufnahmevorrichtung 52 gleitet. Optomechanische Mittel können ebenfalls verwendet werden.

Claims

Biopsievorrichtung zum Ernten wenigstens einer Gewebeprobe aus einem Körper eines lebenden Wesens, wobei die Vorrichtung umfasst: – eine Griffeinheit (105); – eine sich longitudinal erstreckende Hohlnadel (50) mit einem distalen Endabschnitt, welcher dazu ausgestaltet ist, in den Körper eingeführt zu werden, wobei die Hohlnadel lösbar an der Griffeinheit angebracht ist; – eine Probenaufnahmevorrichtung (52) mit einem Hohlraum (56) zur Aufnahme der wenigstens einen abgetrennten Gewebeprobe, wobei die Probenaufnahmevorrichtung (52) in der Hohlnadel (50) aufnehmbar ist und darin verschiebbar ist zwischen einer ersten ausgefahrenen Position, in welcher der Hohlraum (56) der Probenaufnahmevorrichtung (52) von dem distalen Endabschnitt der Hohlnadel (50) hervorsteht, und einer zweiten zurückgezogenen Position, in welcher der Hohlraum (56) mit Bezug auf den distalen Endabschnitt der Hohlnadel (50) in einer proximalen Position ist und in welcher die wenigstens eine Gewebeprobe aus dem Hohlraum (56) ausgeworfen werden kann; – eine Transportvorrichtung (66) zum Bewegen der Probenaufnahmevorrichtung (52) in der Hohlnadel (50) zwischen der ersten ausgefahrenen Position und der zweiten zurückgezogenen Position; wobei die Hohlnadel (50) und die Probenaufnahmevorrichtung (52) in einer Wegwerfeinheit (106) enthalten sind, welche lösbar an der Griffeinheit (105) angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin umfasst: – ein Steuersystem zum Steuern einer Bewegung der Transportvorrichtung (52) und zum Arretieren der Probenaufnahmevorrichtung (52) in der zweiten zurückgezogenen Position; wobei das Steuersystem dazu ausgestaltet ist, automatisch einen Abstand zwischen der ersten ausgefahrenen Position und der zweiten zurückgezogenen Position der Probenaufnahmenvorrichtung (52) zu erfassen.
Biopsievorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wegwerfeinheit (106) einen elektronischen Speicher umfasst, und wobei die Griffeinheit (105) eine elektronische Schnittstelle zum Ableiten einer in dem elektronischen Speicher gespeicherten Information umfasst, wobei die elektronische Schnittstelle dazu ausgestaltet ist, die Information an das Steuersystem zu übermitteln.
Biopsievorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Information einen Abstand zwischen der ersten ausgefahrenen und der zweiten zurückgezogenen Position der Probenaufnahmevorrichtung (52) darstellt.
Biopsievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Probenaufnahmevorrichtung (52) einen vordefinierten Bewegungsbereich zwischen einem distalen und einem proximalen Endpunkt aufweist, und wobei das Steuersystem einen Sensor zum Erfassen einer Änderung in einer physikalischen Eigenschaft, wenn die Probenaufnahmevorrichtung ihren proximalen Endpunkt erreicht, umfasst.
Biopsievorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Transportvorrichtung einen Positions- oder Bewegungssignalgenerator zum Erzeugen eines Positions- oder Bewegungssignals an das Steuersystem umfasst, welches die longitudinale Position oder Bewegung der Probenaufnahmevorrichtung (52) anzeigt, und wobei das Steuersystem dazu ausgestaltet ist, bei Anbringung der Hohlnadel (50) und der Probenaufnahmevorrichtung (52) an der Griffeinheit (105): – die Transportvorrichtung (66) zu aktivieren, um die Probenaufnahmevorrichtung (52) an ihren proximalen Endpunkt zurückzuziehen und das Positions- oder Bewegungssignal in dem proximalen Endpunkt aufzuzeichnen; und – das aufgezeichnete Positionssignal als einen Positionsreferenzpunkt für ein nachfolgendes Arretieren der Probenaufnahmevorrichtung (52) in der zweiten zurückgezogenen Position nachfolgend dem Ernten von Gewebe zu nutzen.
Biopsievorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Steuersystem wenigstens eine Pulsaussendevorrichtung zum Erzeugen von Pulsen in Abhängigkeit von der Bewegung oder Position der Probenaufnahmevorrichtung (52) umfasst, und wobei der proximale Endpunkt der Probenaufnahmevorrichtung definiert ist durch einen mechanischen Anschlag für die Probenaufnahmevorrichtung (52), und wobei die physikalische Eigenschaft definiert ist durch eine Änderung in der Erzeugung von Pulsen.
Biopsievorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Pulsaussendevorrichtung wenigstens ein Hall-Element umfasst.
Biopsievorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Transportvorrichtung (66) eine Antriebskraft von einem elektrisch angetriebenen Motor aufnimmt, und wobei der Sensor einen Strom- oder Spannungssensor zum Messen eines durch den Motor laufenden Motorstroms umfasst, wobei der proximale Endpunkt definiert ist durch einen mechanischen Anschlag für die Probenaufnahmevorrichtung.
Biopsievorrichtung nach einem der Ansprüche 5–8, darüber hinaus umfassend eine Übertragungsachse (206) zum Übertragen einer Antriebskraft auf die Transportvorrichtung (66), und wobei der Positionssignalgenerator ein an der Übertragungsachse angebrachtes Potentiometer umfasst.
Biopsievorrichtung nach einem der Ansprüche 4–9, wobei der proximale Endpunkt und die zweite zurückgezogene Position relativ zu der Griffeinheit (105) an verschiedenen longitudinalen Positionen sind.
Biopsievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Griffeinheit (105), die Hohlnadel (50), die Probenaufnahmevorrichtung (52), die Transportvorrichtung (66) und das Steuersystem in einer tragbaren Einheit enthalten sind.
Biopsievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Transportvorrichtung (66) ein biegsames längliches Element umfasst.
Biopsievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, darüber hinaus umfassend eine Flüssigkeitszufuhreinheit (114), welche dazu ausgestaltet ist, eine Spülflüssigkeit zu enthalten, wobei die Flüssigkeitszufuhreinheit mit dem Hohlraum (56) der Probenaufnahmevorrichtung über ein hohles Flüssigkeitstransportteil (109) wirkverbunden ist, um einen Gewebeprobenauswurf durch Spülen mit Flüssigkeit zu ermöglichen.
Biopsievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, darüber hinaus umfassend eine Vakuumpumpe zum Erzeugen eines Saugeffekts in dem Hohlraum (56) der Probenaufnahmevorrichtung, wobei die Vakuumpumpe über einen sich longitudinal erstreckenden Durchgang in der Probenaufnahmevorrichtung (52) in Fluidverbindung mit dem Hohlraum (56) der Probenaufnahmevorrichtung (52) steht.
Biopsievorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, darüber hinaus umfassend: – einen ersten nutzerbetreibbaren Abschussmechanismus (110) zum Bewirken, dass die Hohlnadel (50) und die Probenaufnahmevorrichtung (52) longitudinal in einer distalen Richtung verschoben werden, um Körpergewebe an oder nahe der verdächtigen Gewebemasse zu durchdringen; – einen zweiten nutzerbetreibbaren Abschussmechanismus (112) zum Bewirken, dass die Hohlnadel (50) longitudinal in einer distalen Richtung verschoben wird aus einer ersten Position, in welcher die Probenaufnahmevorrichtung (52) aus dem distalen Ende der Hohlnadel (50) hervorsteht, in eine zweite Position, in welcher die Hohlnadel (50) im Wesentlichen den Hohlraum (56) der Probenaufnahmevorrichtung aufnimmt, um die Gewebeprobe von verbleibendem Körpergewebe an der Erntestelle abzutrennen.
Wegwerfeinheit (106) für eine Biopsievorrichtung, wobei die Biopsievorrichtung ein Steuersystem umfasst, wobei die Wegwerfeinheit (106) umfasst: – eine sich longitudinal erstreckende Hohlnadel (50) mit einem distalen Endabschnitt, welcher dazu ausgestaltet ist, in den Körper eines lebenden Wesens eingeführt zu werden; – eine Probenaufnahmevorrichtung (52) mit einem Hohlraum (56) zur Aufnahme der wenigstens einen abgetrennten Gewebeprobe, wobei die Probenaufnahmevorrichtung (52) in der Hohlnadel (50) aufnehmbar ist und darin longitudinal verschiebbar ist zwischen einer ersten ausgefahrenen Position, in welcher der Hohlraum (56) der Probenaufnahmevorrichtung (52) von dem distalen Endabschnitt der Hohlnadel (50) hervorsteht, und einer zweiten zurückgezogenen Position, in welcher der Hohlraum (56) mit Bezug auf den distalen Endabschnitt der Hohlnadel (50) in einer proximalen Position ist und in welcher die wenigstens eine Gewebeprobe aus dem Hohlraum (56) ausgeworfen werden kann; dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin umfasst: – eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Signals an das Steuersystem, welches einen Abstand zwischen der ersten und zweiten Position der Probenaufnahmevorrichtung darstellt.