專利名稱：冷凍外科儀器的制作方法
冷凍外科儀器本發(fā)明涉及一種冷凍外科儀器，特別是用于經(jīng)支氣管活組織檢查的活組織檢查儀
O針對(duì)腫塊(例如支氣管癌或周?chē)鷪A形病灶)或者在周?chē)谓M織中的發(fā)炎的間質(zhì)性肺病，采用透照檢查法進(jìn)行的經(jīng)支氣管活組織檢查被用作例行診斷方法。由于柔性支氣管鏡的直徑，通常無(wú)法從遠(yuǎn)離中央呼吸道的一定的肺部區(qū)域取得組織樣本。在這種情況下，采用X光檢查法(C型臂)例如將細(xì)鉗前移到待檢查的區(qū)域，以便由此能目標(biāo)明確地取得組織樣本。用于實(shí)施這種檢查的柔性?shī)A鉗或冷凍活組織檢查探針例如由EP 0 573 817 Al已知。在通過(guò)冷凍活組織檢查獲取組織時(shí)，把探針尖端即探針頭置于待處理的組織上，于是組織區(qū)域即組織試樣基于冷卻效應(yīng)(焦耳-湯姆遜效應(yīng))凍結(jié)在探針頭上。組織或者后來(lái)的組織試樣由此粘附在冷卻的探針頭上，且可以通過(guò)短距離的牽拉運(yùn)動(dòng)從周?chē)慕M織脫離出來(lái)，見(jiàn) WO 2008/074422。在呼吸道的能看見(jiàn)的區(qū)域(中央呼吸道)中獲取組織時(shí)，在利用內(nèi)窺鏡的觀察輔助下對(duì)儀器進(jìn)行定位。而在從周?chē)谓M織獲取組織時(shí)，只能間接地采用透照檢查法對(duì)儀器進(jìn)行定位。這導(dǎo)致較高的并發(fā)癥發(fā)病率。在從周?chē)谓M織取得組織試樣(活組織檢查)時(shí)需要注意，包覆有極薄的鞘膜、肺胸膜(臟胸膜)的肺組織不許因例如在活組織檢查時(shí)由儀器引起的過(guò)大的機(jī)械力而被穿刺。 如果因獲取組織而在肺胸膜上產(chǎn)生損傷，就會(huì)有空氣從肺流入到胸膜腔中，進(jìn)而引起氣胸， 氣胸造成病人的氧氣供應(yīng)減少。另一方面，如果冷凍活組織檢查探針插得太深，亦即過(guò)于靠近胸膜，則隨著組織凍結(jié)到探針尖端(探針頭)上，也會(huì)使得肺胸膜發(fā)生凍結(jié)。因而在取出粘附在探針頭上的組織時(shí)就會(huì)使得胸膜產(chǎn)生損傷。難點(diǎn)是，在從周?chē)谓M織獲取組織時(shí)，即使有經(jīng)驗(yàn)的使用者也很難把儀器定位在胸膜之前很近處。透照檢查法只能給使用者提供二維圖像，以便檢查探針尖端位置。因此難以估計(jì)深度即第三維。本發(fā)明的目的在于，提出一種所述類型的改進(jìn)的儀器，其便于醫(yī)生實(shí)施檢查，并降低了并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)。采用具有權(quán)利要求1或權(quán)利要求10的特征的冷凍外科儀器，即可實(shí)現(xiàn)該目的。從屬權(quán)利要求所述為本發(fā)明的構(gòu)思的有益改進(jìn)。按照本發(fā)明第一方面的主要構(gòu)思在于，布置在遠(yuǎn)端端部附近的冷卻的組織采樣區(qū)段經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)，從而在使用儀器時(shí)在冷卻狀態(tài)下由于冷凍粘附而使得周?chē)纳镂镔|(zhì)發(fā)生粘附，除了所述組織采樣區(qū)段外，在儀器上還設(shè)置有用來(lái)防止生物物質(zhì)或組織直接粘附在儀器遠(yuǎn)端端部上的機(jī)構(gòu)。此點(diǎn)通過(guò)設(shè)置在組織采樣區(qū)段遠(yuǎn)端的安全區(qū)段來(lái)實(shí)現(xiàn)，該安全區(qū)段具有用來(lái)防止或減小生物材料粘附的機(jī)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的相對(duì)獨(dú)立的第二方面，組織采樣區(qū)段盡管直接設(shè)置在儀器的遠(yuǎn)端端部，卻經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)，使得冷凍粘附效應(yīng)在遠(yuǎn)端面特別是端面處相比于外圍區(qū)域明顯減小。在根據(jù)第一方面的一種設(shè)計(jì)中，適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)安全區(qū)段，使得它至少在邊界區(qū)域中相比于組織采樣區(qū)段具有較低的熱導(dǎo)率。在此可以規(guī)定，至少在邊界區(qū)域中減小橫截面和 /或選取熱導(dǎo)率差的材料，由此實(shí)現(xiàn)較低的熱導(dǎo)率。不言而喻，安全區(qū)段也可以整體地由熱導(dǎo)率差的材料構(gòu)成，或者使其橫截面小于組織采樣區(qū)段。作為所述材料，這里特別是可以考慮采用各種不同的往往具有較低熱導(dǎo)率的塑料材料，其具體選擇要視醫(yī)療技術(shù)的特定要求而定。這里提到的硅樹(shù)脂、聚氨酯和聚酰胺僅僅作為例子。在根據(jù)第一方面的另一種設(shè)計(jì)中，安全區(qū)段具有適當(dāng)設(shè)計(jì)的高熱容量，從而在組織采樣區(qū)段的特別是小于5秒的短暫的冷卻持續(xù)時(shí)間期間，其溫度保持高于某個(gè)使得生物物質(zhì)由于冷凍粘附而粘附于其上的值。它尤其可以由通常具有這種高熱容量的硬金屬構(gòu)成。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)儀器構(gòu)造結(jié)構(gòu)、特別是其冷卻及其應(yīng)用特性，采取其它材料設(shè)計(jì)，而無(wú)需局限于這里的具體提示。在根據(jù)第一方面的另一種設(shè)計(jì)中，安全區(qū)段由一種能減小冷凍粘附的材料制成， 或者在任何情況下都覆蓋有這種材料，或者被這種材料的間隔件包圍。特別地，為了實(shí)現(xiàn)這種功能，用一種能減小冷凍粘附的硬質(zhì)材料來(lái)形成涂層或間隔件。在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的另一種設(shè)計(jì)中規(guī)定，安全區(qū)段具有特別是電的加熱機(jī)構(gòu)。在一種設(shè)計(jì)中規(guī)定，沿著安全區(qū)段的表面分布有多個(gè)開(kāi)口，這些開(kāi)口與儀器基體內(nèi)部的氣體通道處于流體連接。于是在使用儀器時(shí)，氣體通道與壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)連接，通過(guò)壓力產(chǎn)生機(jī)構(gòu)來(lái)供應(yīng)處于壓力下的流體(例如氣體)，用于從很多小開(kāi)口排出。利用這種排出的流體在很大程度上阻止了組織在探針尖端上也就是粘附在安全區(qū)段的區(qū)域中粘附。多種上述措施可以相互組合，根據(jù)本發(fā)明的第二或第三方面的下述的一種設(shè)計(jì)也可以有益地與這些措施中的一種或多種相組合。根據(jù)本發(fā)明的第二方面的一種設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是，對(duì)組織采樣區(qū)段中的冷卻機(jī)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)，使得這些冷卻機(jī)構(gòu)僅冷卻外圍區(qū)段，而不冷卻遠(yuǎn)端端部，或者在冷卻機(jī)構(gòu)與遠(yuǎn)端端部之間設(shè)有熱隔離。由此實(shí)現(xiàn)使得與組織采樣區(qū)段相鄰的遠(yuǎn)端面保持明顯高于組織采樣區(qū)段本身的溫度(在冷卻機(jī)構(gòu)工作時(shí))，從而溫度降低在任何情況下都不足以加重冷凍粘附效應(yīng)。在該設(shè)計(jì)的一種變型中規(guī)定，外圍區(qū)段由一種能促使生物材料粘附的材料和/或幾何體和/或結(jié)構(gòu)形成，而遠(yuǎn)端端部并非如此。出于上述原因，生物物質(zhì)不應(yīng)粘附在遠(yuǎn)端面上，盡管這里允許該遠(yuǎn)端面具有與組織采樣區(qū)段基本上一樣低的溫度，但由于傳遞粘附的涂層和/或促進(jìn)粘附的幾何體或表面結(jié)構(gòu)而促使生物物質(zhì)粘附在組織采樣區(qū)段上，從而在儀器遠(yuǎn)端端面上的(在這種設(shè)計(jì)中必定會(huì)發(fā)生的)物質(zhì)粘附現(xiàn)象不像該組織采樣區(qū)段那樣明顯。不言而喻，也可以替代地或者與這種設(shè)計(jì)相組合地規(guī)定，給遠(yuǎn)端端面設(shè)有防粘附層， 或者采用其它設(shè)計(jì)(例如拋光)，使得那里的物質(zhì)粘附程度相對(duì)較小。在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的另一設(shè)計(jì)中，達(dá)到類似效果的方式為，在組織采樣區(qū)段上設(shè)有多個(gè)開(kāi)口，這些開(kāi)口與儀器基體內(nèi)部的氣體通道處于流體連接。在使用儀器時(shí)，氣體通道與抽吸機(jī)構(gòu)連接，從而使得在組織采樣區(qū)段側(cè)向外圍的物質(zhì)或組織被抽吸到該氣體通道上，由此在側(cè)向增強(qiáng)了冷凍粘附效應(yīng)。這種設(shè)計(jì)還可以與對(duì)儀器的緊鄰的遠(yuǎn)端端部的目標(biāo)明確的減小粘附的設(shè)計(jì)相組合。按照上述設(shè)計(jì)，組織采樣區(qū)段具有多個(gè)小開(kāi)口(其在那里實(shí)現(xiàn)另外一種功能)，與此類似，組織采樣區(qū)段上的多個(gè)開(kāi)口也可以用多孔的材料進(jìn)行制作，由此以一種簡(jiǎn)單且成本低廉的方式得到實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和益處還可由下面參照附圖對(duì)實(shí)施例的示范性說(shuō)明得到。圖中示出


圖1為利用柔性支氣管鏡和插入的儀器進(jìn)行經(jīng)支氣管活組織檢查的示意圖； 圖2為利用冷凍活組織檢查探針在細(xì)支氣管中進(jìn)行經(jīng)支氣管活組織檢查的示意圖； 圖3為根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)的柔性的冷凍探針的示意圖； 圖4為根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)的柔性的冷凍探針的示意圖； 圖5為根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)的柔性的冷凍探針的示意圖； 圖6為根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)的柔性的冷凍探針的示意圖； 圖7為根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)的柔性的冷凍探針的示意圖； 圖8為根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)的柔性的冷凍探針的示意圖； 圖9為根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)的柔性的冷凍探針的示意圖；和圖10為根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)計(jì)的柔性的冷凍探針的示意圖。圖1以示意性的縱剖視圖示出肺翼L，其帶有插入的柔性支氣管鏡1的遠(yuǎn)端和插入的冷凍活組織檢查探針3。如由該圖下面局部放大的部分可見(jiàn)，從儀器3的遠(yuǎn)端探針區(qū)段 3a伸出一根非常柔性的引線5，該引線伸到胸膜P且由于接觸胸膜而彎曲。引線5設(shè)計(jì)有足夠小的剛性，或者非常易彎曲，以及由一種可采用透照檢查法清楚地看到的材料構(gòu)成，這使得該引線具有標(biāo)記物的功能，從而在與胸膜壁接觸時(shí)允許操作醫(yī)生停止繼續(xù)前移儀器， 由此避免傷及胸膜。圖2示出另一冷凍活組織檢查探針31的遠(yuǎn)端端部，該冷凍活組織檢查探針在探針頭的遠(yuǎn)端端部(組織采樣區(qū)段)31a具有間隔件(安全區(qū)段)31b，該間隔件在(未示出的)冷卻機(jī)構(gòu)投入工作時(shí)并不冷凍，由此防止肺胸膜P (臟胸膜)凍結(jié)到探針尖端上。圖3示出另一冷凍活組織檢查探針32，它包括塑料柔性軟管32'和金屬探針頭 (組織采樣區(qū)段力加，探針頭與柔性軟管具有相同的外直徑。探針頭的球形遠(yuǎn)端端面32b在此設(shè)有防粘附層，該防粘附層防止周?chē)M織由于冷凍粘附效應(yīng)而相對(duì)于探針32a的留下的外圍區(qū)域發(fā)生粘附?？梢允褂迷卺t(yī)療應(yīng)用中經(jīng)受考驗(yàn)的例如基于PTFE的常見(jiàn)的防粘附層。圖4示出另一冷凍活組織檢查探針33，它包括柔性軟管33'、冷凍機(jī)構(gòu)、探針頭 33a和塑料的作為探針尖端的間隔件33b，間隔件由熱導(dǎo)率較低的塑料材料構(gòu)成，從而不會(huì)使得組織在冷凍過(guò)程中凍結(jié)到探針尖端(間隔件)上。圖5示出另一冷凍活組織檢查探針34，它包括柔性軟管34'、處于探針頭34a中的(未示出的)冷凍機(jī)構(gòu)，該冷凍機(jī)構(gòu)突出于柔性軟管伸出，以便在側(cè)向更好地冷凍組織，其中冷凍尖端具有間隔件34b (安全區(qū)段)，該間隔件具有較差的熱導(dǎo)率，且與探針頭的熱接觸較差(橫截面小)。圖6示出另一冷凍活組織檢查探針35，它包括柔性軟管35'、處于探針頭35a中的冷凍機(jī)構(gòu)35c，該冷凍機(jī)構(gòu)同樣突出于柔性軟管伸出，以便在側(cè)向更好地冷凍組織，其中表面形狀經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，使得凍結(jié)的組織通過(guò)形狀配合(在凹缺中)粘附，其中儀器端部具有間隔件3恥。圖7示出另一冷凍活組織檢查探針36，它包括柔性軟管36'、處于探針頭36a中的(未示出的)冷凍機(jī)構(gòu)和作為探針尖端的間隔件36b，其中該間隔件有很多小開(kāi)口且最好由燒結(jié)銅制成，由此在凍結(jié)過(guò)程中可以使得氣態(tài)介質(zhì)流出，以便防止組織粘附。圖8以局部縱剖視圖示出另一冷凍活組織檢查探針37，它包括柔性軟管37'、處于探針頭中的(未示出的)冷凍機(jī)構(gòu)和梯階狀的安全區(qū)段37b，該冷凍機(jī)構(gòu)突出于柔性軟管伸出，以便在側(cè)向更好地冷凍組織，其中附加地在探針頭上開(kāi)設(shè)有抽吸開(kāi)口 37c，以便在凍結(jié)過(guò)程之前借助真空(低壓)把組織固定在探針頭上。圖9示出另一冷凍活組織檢查探針38，它包括柔性軟管38'、處于探針頭38a中的冷凍機(jī)構(gòu)和細(xì)的非常柔性的超級(jí)彈性的探針尖端38b，該探針尖端受到較小的阻力就會(huì)彎曲或偏移，且由一種在透照檢查時(shí)能看到的材料制成，見(jiàn)圖1。圖10以縱剖視圖示出另一冷凍活組織檢查探針39的遠(yuǎn)端端部，該冷凍活組織檢查探針包括柔性軟管39'、處于探針頭39a中的冷凍機(jī)構(gòu)和另一通道39f，該冷凍機(jī)構(gòu)含有一個(gè)或多個(gè)氣體供應(yīng)件39c、一個(gè)或多個(gè)膨脹口 39d和用于膨脹后的氣體的一個(gè)或多個(gè)氣體返回件39e，所述通道用于引入引線39b，以便相對(duì)于肺胸膜實(shí)現(xiàn)定位和間隔保持(參見(jiàn)圖1)。本發(fā)明的設(shè)計(jì)并不局限于上述范例和所強(qiáng)調(diào)的方面，而是也可以按照本領(lǐng)域的慣常做法采用多種變型。
權(quán)利要求
1.一種冷凍外科儀器，特別是用于經(jīng)支氣管活組織檢查的活組織檢查儀器，具有細(xì)長(zhǎng)的儀器基體，該儀器基體帶有相對(duì)于使用位置而言的遠(yuǎn)端端部和近端端部；設(shè)置在遠(yuǎn)端端部附近的冷卻的組織采樣區(qū)段，該組織采樣區(qū)段經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)，從而在使用儀器時(shí)在冷卻狀態(tài)下由于冷凍粘附而使得外圍的生物物質(zhì)粘附；和設(shè)置在組織采樣區(qū)段遠(yuǎn)端的安全區(qū)段，該安全區(qū)段具有用來(lái)防止或減小生物物質(zhì)粘附的機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的儀器，其中安全區(qū)段至少在邊界區(qū)域中具有比組織采樣區(qū)段低的熱導(dǎo)率。
3.如權(quán)利要求2所述的儀器，其中至少在邊界區(qū)域中減小橫截面和/或選取熱導(dǎo)率差的材料，由此實(shí)現(xiàn)低的熱導(dǎo)率。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儀器，其中安全區(qū)段具有適當(dāng)設(shè)計(jì)的高熱容量， 從而在組織采樣區(qū)段的特別是小于5秒的短暫的冷卻持續(xù)時(shí)間期間，其溫度保持高于一個(gè)值，在該值，生物物質(zhì)由于冷凍粘附而粘附于其上。
5.如權(quán)利要求4所述的儀器，其中安全區(qū)段由硬金屬構(gòu)成。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儀器，其中安全區(qū)段由一種能減小冷凍粘附的材料構(gòu)成，或者覆蓋有這種材料。
7.如權(quán)利要求6所述的儀器，其中安全區(qū)段用一種能減小冷凍粘附的硬質(zhì)材料被涂層。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儀器，其中安全區(qū)段具有特別是電的加熱機(jī)構(gòu)。
9.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的儀器，其中沿著安全區(qū)段的表面分布有多個(gè)開(kāi)口， 所述開(kāi)口與儀器基體內(nèi)部的氣體通道處于流體連接。
10.1 一種冷凍外科儀器，特別是用于經(jīng)支氣管活組織檢查的活組織檢查儀器，具有細(xì)長(zhǎng)的儀器基體，該儀器基體帶有相對(duì)于使用位置而言的遠(yuǎn)端端部和近端端部；設(shè)置在遠(yuǎn)端端部上或附近的冷卻的組織采樣區(qū)段，該組織采樣區(qū)段經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)，從而在使用儀器時(shí)在冷卻狀態(tài)下由于冷凍粘附而使得外圍的生物物質(zhì)粘附；其中組織采樣區(qū)段經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)，使得冷凍粘附效應(yīng)在儀器的遠(yuǎn)端面特別是端面處相比于組織采樣區(qū)段的外圍明顯減小。
11.如權(quán)利要求10所述的儀器，其中對(duì)組織采樣區(qū)段中的冷卻機(jī)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)，使得所述冷卻機(jī)構(gòu)僅冷卻外圍區(qū)段，而不冷卻遠(yuǎn)端面，或者在冷卻機(jī)構(gòu)與遠(yuǎn)端面之間設(shè)有熱隔離。
12.如權(quán)利要求10或11所述的儀器，其中外圍區(qū)段由一種能促使生物材料粘附的材料和/或幾何體和/或結(jié)構(gòu)形成，而遠(yuǎn)端面并非如此。
13.如權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的儀器，其中在組織采樣區(qū)段上設(shè)有多個(gè)開(kāi)口， 所述開(kāi)口與儀器基體內(nèi)部的氣體通道處于流體連接。
14.如權(quán)利要求9或13所述的儀器，其中安全區(qū)段和/或組織采樣區(qū)段由一種多孔的材料構(gòu)成，利用這種材料的多孔性來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)開(kāi)口。
全文摘要
一種冷凍外科儀器，特別是用于經(jīng)支氣管活組織檢查的活組織檢查儀器，具有細(xì)長(zhǎng)的儀器基體，該儀器基體帶有相對(duì)于使用位置而言的遠(yuǎn)端端部和近端端部；設(shè)置在遠(yuǎn)端端部附近的冷卻的組織采樣區(qū)段，該組織采樣區(qū)段經(jīng)過(guò)適當(dāng)設(shè)計(jì)，從而在使用儀器時(shí)在冷卻狀態(tài)下由于冷凍粘附而使得外圍的生物物質(zhì)粘附；和設(shè)置在組織采樣區(qū)段遠(yuǎn)端的安全區(qū)段，該安全區(qū)段具有用來(lái)防止或減小生物物質(zhì)粘附的機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)A61B10/04GK102481166SQ201080027449
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者菲舍爾 K., 希拉赫 M., 恩德勒 M. 申請(qǐng)人:厄比電子醫(yī)學(xué)有限責(zé)任公司