專利名稱：冷凍外科器械的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及獲得組織細胞的冷凍外科器械。 冷凍活體檢查是內窺鏡領域中的一種特殊技術，用于從患者體內抽出組織樣品， 因此不僅促進而且改善關于任何癥狀的診斷。 抽出方法進行如下。將冷凍探針用輕微壓力放在將要檢查的組織上。通過探頭的 強烈冷卻，所述組織在該點被冷凍到探針上。在一定時間后，利用機械拉力從探針上提取冷 凍的組織。 探頭的快速強烈冷卻(約_50°C )利用Joule-Thomson效應獲得。這種效應基于 以下事實當氣體在高壓下通過小噴嘴膨脹到大的空間中時，氣體強烈冷卻。這種膨脹在探
頭發(fā)生。氣體膨脹以冷的形式產生能量。 已知進行冷凍活體檢查的各種器械。冷凍外科器械披露于US 2003/0195436A1 中。該器械特別適用于腫瘤的檢查和"取芯(coring)"。該器械包括連接到探針的手柄。探 針在其末端有探頭，該探頭具有披針形的構造。如上所述，探頭被強烈冷卻。此外，該器械 具有抽取套管。為了抽取，使用披針或探頭剌所述組織并冷凍其上的固體。通過抽取套管 的前進，一部分冷凍固體組織從腫瘤上切除。通過拆卸該器械，抽取所切除的組織樣品。為 了促進切除過程，US2003/0195436 Al包括一種加速裝置，該加速裝置通過彈簧驅動，并以 預定的力驅動套管進入組織中。 該冷凍外科器械不適合于在組織表面抽取組織樣品。此外，它可以用于僅抽取相 對大量的組織。相應的方法引起對待處理組織的嚴重損壞。 由該現(xiàn)有技術開始，本發(fā)明的目的是提供改善的冷凍外科器械。該器械特別適用 于從組織壁上抽取組織樣品，特別是粘膜。這應該對周圍組織導致盡可能小的損壞，并且樣 品本身應當盡可能好地保存。該抽取過程應當是簡單且高效的。
通過根據(jù)權利要求1的冷凍外科器械實現(xiàn)了這一 目的。 具體地，通過獲得組織樣品的冷凍外科器械實現(xiàn)了該目的，所述器械包括以下部 分-探針，具有探頭，探頭可以通過冷卻裝置冷卻，用于固定一部分組織壁；
-具有遠端的支撐管，該探針安裝在支撐管內，以便可以相對支撐管移動；禾口
-加速裝置，用于以預定的加速力相對于探針加速支撐管，該加速力的指向方式為
使得探針從延伸位置縮回到支撐管內部，在所述延伸位置，探頭突出到支撐管的遠端之外， 其中，支撐管遠端的構造方式為它在接觸組織壁的情況下產生撕裂力，使得探針撕裂一部
分組織壁。 所以，本發(fā)明的中心想法在于以下事實組織樣品或活體檢查物(biopsate)不從 組織壁上切除，而是通過清楚確定的力撕下。為此，根據(jù)本發(fā)明，探頭冷凍到組織壁上，然后 用撕裂力縮回到支撐管中。為了能夠成功進行撕裂過程，必須對冷凍的組織施加合適的脈 沖。對于進行處理的醫(yī)生來說，利用探頭施加脈沖是有問題的。為此，本發(fā)明提供加速裝置。 加速裝置相對于探針加速支撐管。所加速的支撐管對組織壁的沖擊將釋放撕裂力，利用該 撕裂力，探頭撕下一個區(qū)域的組織壁。撕裂力基本作用在與支撐管上施加的加速力相反的方向上?？紤]天然細胞界限，撕下提供了有利的組織分離。 探頭可以包括用于與組織接觸的平面部分。該部分基本垂直于探針的軸向延伸并 且其構造方式為可以盡可能大面積地與組織壁接觸。平面部分可以是平坦的或者具有合適 的表面結構。例如，探頭可以略微倒角，決定性的是當探頭壓在組織上時產生大的接觸面 積，該接觸面積利用冷卻裝置的冷卻凍實在所述平面部分上。因此撕裂力可以容易地傳輸 到組織上。 加速裝置可以包括氣動和/或電磁和/或機械和/或煙火加速裝置。因此可以提 供預定的加速力。在活體檢查物的引發(fā)期間，預定的撕裂力產生有利的結果。醫(yī)生不必用 手工設定合適的脈沖。在每次活體檢查期間施加同樣大小的力。
加速裝置可以包含彈簧。彈簧可以在接合之前拉伸并儲存確定量的勢能。
加速裝置可以包含連接件，該連接件操作上連接到支撐管上，并間接或直接地與 探針結合，連接件包括儲存預定量勢能的張力元件。優(yōu)選地，上述彈簧安裝在連接件內。
加速裝置可以包括釋放勢能的觸發(fā)裝置。因此可以通過按壓按鈕進行抽取過程。
所述冷凍外科器械可以包括握持件，其中探針和/或支撐管可拆卸地連接到握持 件。因此可以構造支撐管和/或探針作為單次使用的裝置，而握持件是可以重復使用的。
所述冷凍外科器械的構造方式可以為探頭在延伸位置中的伸出量至少為5mm，特 別是15mm。這保證了探針的尖端是清晰可見的。在冷凍過程中，醫(yī)生可以良好地看到探頭 及其位置。從探頭到支撐管遠端的終止面的距離指所述伸出量。 支撐管可以用塑料材料制成。使用塑料材料可以使支撐管獲得足夠的彎曲強度 (buckling strength)，因此支撐管在撕下過程中不會失去縱向穩(wěn)定性(coll即se)。此外， 塑料材料具有熱絕緣體的優(yōu)點。這防止了支撐管的遠端在探頭冷卻過程中凍在組織上。
所述探頭可以用金屬材料制成。
本發(fā)明的優(yōu)選實施方案公布在從屬權利要求中。 下文將基于利用附圖更詳細地說明的示例性實施方案來描述本發(fā)明，其中
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圖1表示根據(jù)本發(fā)明的冷凍外科器械；
-圖2表示冷凍探針；-圖3表示帶有支撐管的圖2的冷凍探頭；
-圖4是通過圖1的冷凍外科器械的截面；-圖5用截面表示在內窺鏡的工作通道中引導的并且具有支撐管的探針遠端；-圖6禾P 7表示用于抽出組織樣品的根據(jù)本發(fā)明的方法；-圖8表示機械加速裝置； _圖9表示電磁加速裝置；-圖10表示氣動加速裝置；-圖11表示具有電動機的加速裝置；禾口-圖12表示煙火加速裝置。 在附圖中，相同的附圖標記用于相同的和等同的部件。 根據(jù)本發(fā)明的冷凍外科器械由三個基本組件組成。這些組件表示在圖1中
-具有連接件64的支撐管60，其用做防護器并用于釋放活體檢查物(biopsate)。
支撐管60借助連接件64可移動地固定到聯(lián)接單元70。
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-具有探針40的聯(lián)接單元70。 包含片簧112的聯(lián)接單元70形成加速裝置110的一部分(圖8-12)。
-握持裝置20，用于保持電外科器械10。 在各個組件之間的連接允許冷凍外科器械10的各個部件可以按需要拆卸和更換 或清洗。因此，該系統(tǒng)是靈活的并且比完全封閉的系統(tǒng)在操作上更有吸引力。握持裝置20 具有近端21和遠端22。聯(lián)接單元70在遠端22處連接到握持裝置20。
圖2詳細表示探針40。該探針由探頭42、探針主體43和聯(lián)接單元70構成。所以， 探針40的遠端41由探頭42形成，探頭42粘附性地結合到探針主體43。該探針主體43在 探針40的近端連接到聯(lián)接單元70，聯(lián)接單元70包含用于啟動加速裝置110 (圖8-12)的片 簧112。 圖3表示具有支撐管60的圖2的探針40。如前所述，支撐管在其近端61連接到 連接件64。連接件64具有圓筒形形狀并且部分可以在聯(lián)接單元70上滑動。在滑動過程 中，片簧112的一部分與連接件64的相應開口咬合。其中布置螺旋彈簧114(參見圖8)的 腔66 (參見圖4)位于連接件64內。該螺旋彈簧114通過推過連接件64而被拉伸。在片 簧112啟動時，該片簧與連接件64上的開口分離，并且釋放在拉伸的螺旋彈簧114中儲存 的勢能。結果，具有支撐管40的連接件64在遠端方向上相對于具有探針40的聯(lián)接單元70 被加速。如圖3所示，在咬合狀態(tài)下，探頭42突出在支撐管60的遠端62之外若干毫米。在 預拉伸彈簧114啟動時，支撐管60在探頭42上滑動。 圖4是沿著冷凍外科器械10的縱軸的截面。在咬合狀態(tài)下，腔66由連接件64和 聯(lián)接單元70形成，并環(huán)形提供在探針主體43周圍，在所述截面中可以看到腔66。螺旋彈簧 114在圖4中未示出。 探頭40通過腔66沿著冷凍外科器械的縱軸延伸。為了冷卻探頭42，探針40包 含氣體供應管線50。探針40的遠端41更精確地表示于圖5中，支撐管60在探頭42上滑 動。探針40被引導在支撐管60中，其中至少探頭42可以容納在支撐管60中并且再次從 中釋放。圖5還表示內窺鏡的工作通道90，具有支撐管60的探針40引入其中。探頭42在 遠端具有基本球形形式，提供與組織IOO接觸的大面積區(qū)域。探頭42的形狀有助于在冷卻 過程中粘附組織100。支撐管60的遠端62具有附件邊緣63，它停留在組織表面上以抽取 組織。 圖6和7表示從待處理組織100上抽取組織樣品101。在圖6中，探頭42伸出在 支撐管60的遠端62之外，并停留在待處理的組織100上。所以，探頭42處于延伸位置。一 旦組織已經在某些區(qū)域內凍在探頭42上，則通過彼此逆向移動探針40和支撐管60， 一部 分組織可以與周圍組織IOO分離并被收集在支撐管中，該部分組織最終形成組織樣品101。 探頭42和組織樣品101然后位于支撐管60內部。圖7表示該位置。根據(jù)本發(fā)明，為了抽 取組織樣品101，支撐管60由加速裝置IIO在遠端方向加速(參見運動方向B)。這是相對 于探針40的運動。移動支撐管60的遠端61撞擊待處理組織100的表面，則誘發(fā)在包含探 針主體43和探頭42的探針40上的脈沖。該脈沖指向與支撐管60的運動方向B相反的方 向。因此，探針40在移動方向A上被加速。固定到探頭42上的組織樣品101從待處理組 織IOO上被撕下。 圖8-12表示加速裝置110的多種構造。通過實例表示的所有加速裝置110集成到握持裝置20的一部分。其中布置探針40(未示出)的探針通道44在加速裝置110的縱 軸上延伸。優(yōu)選地，探針40粘附性地結合到握持裝置20。連接件64可以相對于握持裝置 20以及相對于探針40在縱向方向(運動方向B)上移動。支撐管60牢固地連接到連接件 64上，關于圖8-12的示例性實施方案，應當注意到，在這種情況下，與圖1-3的示例性實施 方案不同，連接件64伸入到握持裝置中。 圖8表示加速裝置110的第一示例性實施方案，加速由螺旋彈簧114以機械方式
保證。螺旋彈簧114連接到握持裝置20和連接件64。觸發(fā)裝置160允許拉伸狀態(tài)下的連
接件64的咬合。如果需要，通過啟動觸發(fā)裝置160可以釋放所儲存的勢能。 圖9表示一種電磁加速裝置。環(huán)形線圈H8、118'布置在腔66中，圍繞著探針通
道44。第一電磁線圈連接到握持裝置20，第二電磁線圈118'連接到連接件64。可以激勵
電磁線圈118、118'使其相互吸引或相互排斥。這使得支撐管60在近端方向或在遠端方向
上移動。 圖10表示一種氣動加速裝置。環(huán)形圓筒120形成在探針通道44周圍。通過桿聯(lián) 接裝置123連接到連接件64的相應形狀的活塞122位于該圓筒120內部。相對于加速裝 置110的縱軸基本縱向延伸的圓筒120包含第一壓縮空氣管124和第二壓縮空氣管124'， 第一壓縮空氣管124在近端通到活塞120，第二壓縮空氣管124'在遠端通到活塞120。通 過第一壓縮空氣管或者通過第二壓縮空氣管提供壓縮空氣，活塞122可以升起或降下。結 果支撐管60被移動。支撐管60的加速可以利用相應的壓縮空氣計量來控制。
圖11表示另一種電磁加速裝置110。由通過桿聯(lián)接裝置123連接到連接件的電動 機117來保證支撐管60的移動。 圖12表示一種煙火加速裝置110。用與圖IO類似的方式構造該加速裝置110。它 包含環(huán)形圓筒120和相應的環(huán)形活塞122，后者連接到支撐管60?？梢酝ㄟ^點燃裝置125 啟動的煙火單元位于圓筒120內。由化學反應釋放的力通過活塞122和桿聯(lián)接裝置123傳
輸?shù)竭B接件64。附圖標記列表
10冷凍外科器械20握持裝置21握持裝置的近端22握持裝置的遠端40探針41探針的遠端42探頭43探針主體44探針通道50氣體供應管60支撐管61支撐管的近端62支撐管的遠端63附件邊緣
64連接件65保持裝置66腔70聯(lián)接單元90內窺鏡的工作通道100待處理的組織101組織樣品110加速裝置112片簧114螺旋彈簧116觸發(fā)裝置117電動機118、118，電磁線圈120圓筒122活塞123桿聯(lián)接裝置124、124，壓縮空氣管125點火裝置A探針的運動方向B支撐裝置的運動方l
明書
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權利要求
一種用于獲得組織樣品(101)的冷凍外科器械，包含-具有探頭(42)的探針(40)，所述探頭(42)能夠通過冷卻裝置冷卻，用于固定組織壁的一部分；-具有遠端(62)的支撐管(60)，所述探針(40)安裝在該支撐管(60)內，從而能夠相對所述支撐管(60)移動；-加速裝置(110)，用于以預定的加速力相對于探針加速支撐管(60)，加速力的指向方式為使得探針(40)從延伸位置進入到支撐管(60)內，在延伸位置，探頭(42)伸出到支撐管(60)的遠端(62)之外，其中，支撐管(60)的遠端(62)的構造方式使得所述遠端在接觸組織壁的情況下被加速裝置(110)加速后誘發(fā)撕裂力，使得探針(40)撕下一部分組織壁。
2. 根據(jù)權利要求1的冷凍外科器械，其特征在于探頭(42)包含基本平面的部分，用于 接觸組織壁。
3. 根據(jù)前述權利要求的任一項的冷凍外科器械，其特征在于所述加速裝置(110)包含 氣動和/或電磁和/或機械和/或煙火加速裝置(110)。
4. 根據(jù)前述權利要求的任一項的冷凍外科器械，其特征在于所述加速裝置(110)包含 彈簧(114)，用于儲存預定量的勢能。
5. 根據(jù)前述權利要求的任一項的冷凍外科器械，其特征在于所述加速裝置(110)包含 連接件(64)，連接件(64)操作上連接到支撐管(60)并間接或直接聯(lián)接到探針(40)，連接 件(64)包含拉伸元件，該拉伸元件儲存預定量的勢能。
6. 根據(jù)前述權利要求的任一項特別是根據(jù)權利要求5的冷凍外科器械，其特征在于所 述加速裝置(110)包含觸發(fā)裝置(116)，該觸發(fā)裝置釋放所述勢能。
7. 根據(jù)前述權利要求的任一項的冷凍外科器械，其特征在于握持件，其中，探針(40) 可拆卸地聯(lián)接到所述握持件。
8. 根據(jù)前述權利要求的任一項的冷凍外科器械，其特征在于支撐管(60)和探針(40) 的長度為在延伸位置的探頭(42)的伸出量為至少5毫米，特別是15毫米。
9. 根據(jù)前述權利要求的任一項的冷凍外科器械，其特征在于支撐管(60)用塑料材料 制造。
10. 根據(jù)前述權利要求的任一項的冷凍外科器械，其特征在于探針(42)用金屬材料制造。
全文摘要
本申請涉及一種冷凍外科器械，其用于從待處理的生物組織分離組織樣品。所述冷凍外科器械(10)包含探針(40)，用于攜帶探頭(42)到待處理的生物組織，還包含氣體管道裝置，用于從冷凍外科器械的氣體源提供冷卻氣體到所述探頭，所述探頭的實施方式是利用所提供的氣體，有限的組織區(qū)域可以被冷卻并且在冷凍到探頭上時可以與周圍的組織分離，以獲得組織樣品。該器械可以以對組織輕柔的可靠方式抽取組織樣品，其中，為患者提供了高度的安全性。為此，該器械具有其中導引探針的支撐管(60)，該支撐管可以相對于探針運動，使得在組織樣品的分離過程中周圍組織可以利用支撐管來支撐。此外，提供加速裝置(110)，其提供用于分離過程的預定的力。
文檔編號A61B18/02GK101711133SQ200880022045
公開日2010年5月19日 申請日期2008年6月20日 優(yōu)先權日2007年6月26日
發(fā)明者丹尼爾·沙勒, 伊琳·希格爾, 克勞斯·菲舍爾, 瑪拉·希拉克, 馬蒂亞斯·沃伊格特蘭德爾 申請人:愛爾伯電子醫(yī)療設備公司