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1. Erfindungsgebiet
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Die
Erfindung betrifft endoskopische, chirurgische Instrumente. Insbesondere
betrifft diese Erfindung superelastische Klemmbackenanordnungen
für endoskopische
Mehrfachprobeninstrumente.
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2. Stand der
Technik
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Endoskopische
Biopsiebehandlungen werden typischerweise mit einem Endoskop und
einer endoskopischen Biopsiezangenvorrichtung (Bioptom) ausgeführt. Das
Endoskop ist ein langes flexibles Rohr, welches eine Faseroptik
trägt und
ein schmales Lumen aufweist, durch welches das Bioptom eingeführt wird.
Das Bioptom beinhaltet typischerweise eine lange flexible Spirale,
welche ein Paar von gegenüberliegenden
Klemmbacken am distalen Ende und manuelle Betätigungsmittel am proximalen
Ende aufweist. Die Bedienung der Betätigungsmittel öffnet und
schließt
die Klemmbacken. Während
einer Gewebeproben-Biopsiebehandlung führt der
Chirurg das Endoskop zum Biopsieort, während er den Biopsieort durch
die Faseroptik des Endoskops beobachtet. Das Bioptom wird durch
das schmale Lumen des Endoskops eingeführt bis die gegenüberliegenden
Klemmbacken am Biopsieort ankommen. Während er den Biopsieort durch
die Faseroptik des Endoskops beobachtet, positioniert der Chirurg
die Klemmbacken um ein Gewebe, welches zur Probe zu entnehmen ist
und bedient die Betätigungsmittel,
so dass die Klemmbacken sich um das Gewebe schließen. Eine
Probe des Gewebes wird dann geschnitten und/oder von dem Biopsieort
weggerissen, während
sie zwischen den Klemmbacken des Bioptoms gefangen ist. Die Klemmbacken
werden geschlossen gehalten und der Chirurg zieht das Bioptom aus
dem Endoskop und öffnet
die Klemmbacken dann, um die Gewebeprobenbiopsie zu sammeln.
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Eine
Gewebeprobenbiopsieentnahmebehandlung erfordert oft, dass mehrere
Gewebeproben entweder von dem gleichen oder von verschiedenen Biopsieorten
entnommen werden. Unglücklicherweise
sind die meisten Bioptome darauf beschränkt, eine einzelne Gewebeprobe
zu entnehmen, wonach die Vorrichtung aus dem Endoskop gezogen werden muss
und das Gewebe gesammelt werden muss, bevor die Vorrichtung wieder
verwendet werden kann, um eine zweite Gewebeprobe zu nehmen. Die
Beschränkung
der meisten Bioptome auf eine einzelne Probe besteht aufgrund des
begrenzten Raumes zwischen den Biopsiezangenklemmbacken. Verschiedene
Ansätze
wurden gemacht, um ein Instrument bereitzustellen, welches es erlauben
wird, mehrere Gewebeproben zu nehmen, bevor das Instrument gezogen
werden muss und die Proben gesammelt werden. Probleme beim Bereitstellen
eines solchen Instruments beinhalten die äußerst kleine Größe, welche
aufgrund des schmalen Lumens des Endoskops erforderlich ist und
der Umstand, dass das Instrument flexibel sein muss, um durch das
Lumen des Endoskops eingeführt
zu werden. Folglich sind mehrere bekannte Mehrfachprobenbiopsieinstrumente
von der Verwendung mit einem Endoskop ausgeschlossen aufgrund ihrer
Größe und Steifigkeit.
Diese beinhalten die „Stanz-
und Saug"-Instrumente,
welche in den US-Patenten 3,989,033 von Halpern et al. und 4,523,206
von Whipple et al. offenbart sind. Beide diese Vorrichtungen haben
ein hohles Rohr mit einem Lochstanzer am distalen Ende und eine
Vakuumquelle, welche mit dem proximalen Ende gekoppelt ist. Eine
Gewebeprobe wird mit dem Lochstanzer geschnitten und vom Biopsieort
durch das Hohlrohr weggesaugt. Es ist jedoch allgemein anerkannt,
dass das Saugen von Gewebeproben durch ein langes, schmales, flexibles
Bioptom nahezu unmöglich
ist.
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US-Patent
5,542,432 offenbart ein endoskopisches Mehrfachprobenbioptom, welches
es erlaubt, mehrere Proben zu nehmen, bevor das Bioptom aus dem
Endoskop entfernt wird. Das Mehrfachprobenbioptom beinhaltet ein
hohles, äußeres Element
und ein axial verschiebbares, inneres Element, welches sich dadurch
erstreckt. Die proximalen Enden des äußeren und inneren Elementes
sind mit einem Aktuator gekoppelt zum axialen Verschieben des einen
relativ zu dem anderen. Das distale Ende des äußeren Elements ist mit einem
Teil eines Zylinders gekoppelt, welcher eine scharfe, distale Kante und
eine Klemmbackenanordnung aufweist, während das distale Ende des
inneren Elementes mit dem anderen Teil gekoppelt ist. Die Klemmbackenanordnung
beinhaltet ein Paar von gegenüberliegenden,
vorzugsweise gezahnten Klemmbackentassen, von denen jede durch einen
federnden Arm mit einem Basiselement gekoppelt ist. Die Arme sind
gebogen, um die Klemmbacken voneinander wegzudrücken. Das Basiselement ist
innerhalb des Zylinders montiert und eine axiale Bewegung der Klemmbackenananordnung
und des Zylinders relativ zueinander zieht die Arme in den Zylinder
(oder erstreckt den Zylinder über
die Arme) und bringt die Klemmbackentassen in einer zubeißenden Wirkung
zusammen. Auf diese Weise können
mehrere Proben von einem Patienten genommen werden und innerhalb der
Klemmbackenanordnung gespeichert werden, bevor es erforderlich wird,
das Bioptom aus dem Patient zu entnehmen.
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Weitere
endoskopische Instrumente sind in
FR
1378088 und
US 5,074,311 gezeigt.
FR 1378088 zeigt ein Instrument,
welches ein Paar von abgeflachten, Spannfutter-artigen Klemmbacken
aufweist, welche in Schnittenden abschließen.
US 5,074,311 beschreibt eine Biopsievorrichtung,
welche artikulierende Klemmbacken aufweist, wobei die Bewegung der Klemmbacken
durch eine Betätigungswelle
bewirkt wird.
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Eine
Familie von Legierungen, welche bekannt dafür ist, ungewöhnliche
elastische und flexible Eigenschaften zu zeigen, wurde in letzter
Zeit identifiziert, nützliche
praktische Anwendungen aufzuweisen. Diese Legierungen zeigen insbesondere
das, was der Formgedächtniseffekt
genannt wird. Dieser Effekt steht dafür, dass, wenn eine solche Legierung von
ihrer Originalform bei einer Temperatur plastisch verformt wird,
sie vollständig
in ihre Originalform zurückgehen
wird, wenn sie auf eine höhere
Temperatur angehoben wird. Beim Wiedererlangen ihrer Formen können diese
Legierungen eine Verschiebung oder eine Kraft oder eine Kombination
davon erzeugen, als eine Funktion der Temperatur. Aufgrund der einzigartigen
atomaren Struktur, welche dafür
erforderlich ist, dass der Formgedächtniseffekt stattfindet, zeigen
diese Legierungen auch andere Eigenschaften, wie Superelastizität oder Pseudoelastizität.
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Die
Art der Transformation, welche in den Formgedächtnislegierungen auftritt,
ist als eine martensitische Transformation bekannt und ändert das Material
von einer Hochtemperaturform, sogenanntes Austenit, zu einer Niedrigtemperaturform,
welche Martensit genannt wird. Für
eine vorgegebene Formgedächtnislegierung
tritt die Transformation zwischen der Martensitform und der Austenitform
bei ei ner vorhersagbaren Temperatur auf, welche als die Transformationstemperatur
bekannt ist.
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Damit
eine Legierung den Formgedächtniseffekt
zeigt, muss sie zuerst bei Raumtemperatur in die Form gebogen werden,
welche „zu
erinnern" ist. Die
Legierung wird dann erwärmt,
bis sie eine Hochtemperaturkonfiguration annimmt, welche die Beta- oder
Elternphase genannt wird, wo die Kristallstruktur des Metalls ihre
Austenitform annimmt, welche sie „erinnern" wird. Als nächstes wird die Legierung schnell
heruntergekühlt,
so dass die Atome in der Legierung sich selbst in die Kristallform
des Martensits zurück
anordnen. Die Legierung kann dann in eine neue Form gebogen werden,
welche sie beibehalten wird, solange die Temperatur unterhalb der
Transformationstemperatur bleibt. Wenn die Legierung nachfolgend über ihre
Transformationstemperatur zurückerwärmt wird,
so dass die Legierungsstruktur in eine Austenitform umkippt, wird
sie ihre zuvor gespeicherte Form wieder einnehmen. Formgedächtnislegierungen
zeigen signifikant erhöhte
Elastizität
relativ zu ihren nicht-superelastischen Gegenstücken, weil die Atome des Gedächtnismetalls
zwischen der Martensitform und der Austenitform hin- und herwechseln und
nicht in neue Fehlstellenkonfigurationen rutschen, wie es bei normalen
Metallen der Fall ist.
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Formgedächtnislegierungen
zeigen auch bewährte
temperaturunabhängige
Eigenschaften. Bei einer Legierung, welche eine Betaphase aufweist, die
in der Lage ist, unter Spannung Martensit zu erzeugen, kann man
eine ungewöhnliche
elastische Eigenschaft beobachten, welche Superelastizität oder Pseudoelastizität genannt
wird. Bei einer typischen Legierung mit dieser Eigenschaft zeigt
das Metall unter Beanspruchung normales elastisches Verhalten (d.h.
es wird in einigen Abmessungen länger)
bis die kritische Spannung erreicht wird, wo sich molekulare Martensitstrukturen
auszubilden beginnen. Mit weiterer Beanspruchung fährt die
Probe damit fort, sich zu verlängern,
als wenn sie plastisch verformt würde. Wenn die Beanspruchung
entfernt wird, kehrt die Martensitstruktur zur Mutterphase, oder
zur Austenitstruktur zurück
und das Metall zieht sich zu seinen ursprünglichen Abmessungen zurück, und
zeigt keine bleibende Verformung.
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Zum
jetzigen Zeitpunkt sind die Anwendungen von Formgedächtnismaterialien
in medizinischen Geräten
sehr begrenzt. US-Patent Nr. 4,925,454 von Sakamoto et al. offenbart
einen Führungsdraht
für einen
Katheter, wobei der Führungsdraht
einen steifen Körper
und ein flexibles distales Ende aufweist, welches aus einer Formgedächtnismetalllegierung
mit den superelastischen Eigenschaften, wie zuvor beschrieben, hergestellt
ist. Das distale Ende des Drahtes ist rückwärts gekrümmt, so dass eine stumpfe vordere
Spitze ausgebildet ist. Mit einem superelastischen, distalen Ende
kann der Führungsdraht
durch das Blutgefäß eines
Patienten geführt
werden ohne das Risiko, die Spitze des Drahtes dauerhaft zu verformen,
was zum Aufreißen
der Blutgefäßwand oder
zur fehlerhaften Führung
des Drahtes führen
könnte.
US-Patent Nr. 5,254,139 von Poncet et al. verwendet in ähnlicher
Weise eine Formgedächtnislegierung
als Druckstange und Steuerungsmittel zum Steuern einer distalen
Klemmzange und daran befestigten Endwirkungsmitteln. Wenn die Druckstange
außerhalb
des Gehäuses
erstreckt wird, wo sie vor der Entfaltung gehalten ist, nimmt die Druckstange
eine gespeicherte Konfiguration relativ zum geraden Gehäuse ein
und steuert folglich die Endwirkungsmittel in eine gewünschte Position.
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US 5,352,237 A offenbart
ein endoskopisches Instrument, welches Endeffektoren und Mittel zum
Verschwenken beider Endeffektoren aufweist. Die Endeffektoren sind
Fingerelemente, welche dahingehend beschrieben sind, dass sie aus
einem Federstahlmaterial oder einem anderen Formgedächtnismaterial
konstruiert sind.
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WO
9 509 566 A offenbart ein Werkzeug für die endoskopische Chirurgie,
bei dem Klemmbacken in einer scharnierlosen Weise verbunden sind
und angeordnet sind, um zusammengepresst zu werden. Die Verwendung
von Formgedächtnislegierungen
für Teile
des Werkzeugs, beinhaltend die Klemmbacken, wird beschrieben. Dieses
Dokument offenbart superelastische Metalle des Nickel-Titan-Legierungstypus.
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US 4,896,678 A offenbart
ein endoskopisches Instrument, welches Biopsietassen aufweist.
US 4,896,678 A kann
allgemein so beschrieben werden, dass es ein endoskopisches Instrument
oder eine Klemmbackenanordnung für
ein endoskopisches Biopsieinstrument offenbart, welches wenigstens
zwei Endeffektoren und Mittel um Verschwenken wenigstens eines der
Endeffektoren aufweist, worin wenigstens einer der Endeffektoren
einen Arm und eine Klemmbackentasse an einem distalen Ende des Arms
aufweist, worin der Endeffektor, der einen Arm und eine Klemmbackentasse
aufweist, durch die Mittel zum Verschwenken verschwenkt wird.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein endoskopisches Instrument bereitgestellt, wie
in Anspruch 1 beschrieben. Wenigstens einer der Endeffektoren, ein
Arm und eine Tasse ist aus einem superelastischen Metall ausgebildet
und wird betätigt, indem
der Arm, welcher aus einem superelastischen Metall ausgebildet ist,
veranlasst wird, sich aus einer ersten Position in eine zweite Position
zu verformen; und die Mittel zum Betätigen beinhalten eine scharfe distale
Kante zum Schneiden von Gewebe.
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Die
federnden Arme drücken
die Klemmbackentassen von einander weg. Soweit die federnden Arme
aus einer superelastischen Legierung ausgebildet sind, zeigen sie
sehr hohe Elastizität
und Festigkeit selbst nach mehrmaligem Gebrauch. Andere Ausführungsformen
der Klemmbackenanordnung beinhalten Arme, welche Montagelöcher aufweisen und
Tassen, welche radial angeordnete Zähne und Verschlussnocken aufweisen.
Eine Ausführungsform der
Klemmbackenanordnung beinhaltet Arme, welche proximal halb zylindrische
Abschnitte mit sich distal erstreckenden Laschen aufweisen. Verschiedene
Arten von Montageschrauben werden bereitgestellt zum Kuppeln der
proximalen Enden der Arme der Klemmbacken mit dem distalen Ende
des rohrförmigen
Elementes.
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Bei
bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung ist das rohrförmige
Element ein flexible Spirale und der proximale Abschnitt von jedem
Arm ist innerhalb des distalen Endes des rohrförmigen Elementes mittels einer
Gewindeschraube und Unterlegscheibe (oder einer Haltehülse) montiert,
welche in die Spirale geschraubt ist. Das distale Ende des Drahtes
ist mit einem Zylinder gekoppelt, welcher vorzugsweise mit einer
messerscharfen distalen Kante versehen ist. Verschiedene Ausführungsformen
zum Koppeln des distalen Ende des Drahtes mit dem Zylinder werden
offenbart. Die proximalen Enden der Spirale und des Drahtes werden
durch manuelle Betätigungsmittel
gekoppelt zum axialen Verschieben der Spirale und des Drahtes relativ
zueinander. Eine axiale Bewegung des Drahtes relativ zu der Spirale
bewegt den Zylinder über
die Arme der Endeffektoren und über
die Hälse
der Klemmbackentassen, wodurch die Klemmbackentassen mit einer Zubisswirkung
zusammengedrückt
werden.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung wird ein Mehrfachprobenbioptom vom laparoskopischen
Typ bereitgestellt mit der superelastischen Klemmbackenanordnung
der Erfindung. Das Bioptom vom laparoskopischem Typ ist mit einem verhältnismäßig steifem
hohlen Rohr und einer verhältnismäßig steifen
Stange versehen, welche sich dadurch erstreckt. Das distale Ende
der Stange ist mit der Klemmbackenanordnung gekoppelt, welche in
der ersten Ausführungsform
beschrieben ist, und das distale Ende des Rohres ist mit einer messerscharfen
Kante versehen in gleicher Weise wie die zuvor beschriebene Zylinderkante.
Das proximate Ende der Stange ist mit einem feststehenden Abschnitt
eines Handgriffs und das proximale Ende des Rohres ist mit einem
beweglichen Hebelabschnitt des Handgriffs gekoppelt. Eine Bewegung
des Hebels des Handgriffs resultiert in einer Längsbewegung des Rohres relativ
zu der Stange und bewirkt ein Schließen der Klemmbacken, wie zuvor
beschrieben.
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Weitere
Ziele und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann unter Bezugnahme
zu der detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den gezeigten
Figuren ersichtlich werden.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine teilweise geschnittene Seitenansicht des proximalen Endes einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung;
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1a ist
eine Draufsicht eines Zwitter-Teils einer zweiteiligen Spule gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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1b ist
eine Seitenansicht des einen Teils der zweiteiligen Spule;
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1c ist
eine proximale Endansicht des einen Teils der zweiteiligen Spule;
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1d ist
eine distale Endansicht des einen Teils der zweiteiligen Spule;
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1e ist
ein gebrochener, schematischer Ausschnitt, welcher eine Blattfeder
darstellt, welche zwei Teile der zweiteiligen Spule verriegelt;
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2 ist
eine vergrößerte, transparente
Seitenansicht des distalen Endes einer ersten Ausführungsform
der Erfindung mit geöffneten
Klemmbacken;
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3 ist
eine vergrößerte Explosionsseitenansicht
des distalen Endes einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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4a und 4b sind
entsprechend eine Frontalansicht der Gewindeschraube und eine Frontalansicht
der Unterlegscheibe der 3;
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4c ist
eine entlang der Linie C-C quergeschnittene Ansicht der Arme der
in 3 gezeigten Klemmbackenanordnung;
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5 ist
eine vergrößerte, transparente
Seitenansicht des distalen Endes einer ersten Ausführungsform
der Erfindung mit geschlossenen Klemmbacken;
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6 ist
eine vergrößerte, transparente Draufsicht
des distalen Endes einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
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7a bis 7e sind
vergrößerte, transparente
Seitenansichten des distalen Endes der ersten Ausführungsform,
welche eine Abfolge eines Biopsieprobenvorgangs zeigen;
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7f bis 7h sind
Ansichten ähnlich
zu 6, welche den Schneidvorgang der messerscharfen
distalen Kante des Zylinders zeigen;
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8a ist
eine vergrößerte, gebrochene
Seitenansicht einer anderen Ausführungsform
einer Steuerungsdrahtkopplung;
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8b ist
eine quergeschnittene Ansicht entlang der Linie B-B in 10a;
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9a ist
eine Ansicht ähnlich
zu 8a aber von noch einer anderen Ausführungsform
einer Steuerungsdrahtkopplung;
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9b ist
eine quergeschnittene Ansicht entlang der Linie B-B der 9a;
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10 ist
eine teilgeschnittene, gebrochene Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung;
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10a ist eine vergrößerte, transparente Seitenansicht
der Klemmbackenanordnung zur Druckstange und äußeren Rohrkopplung der zweiten Ausführungsform
der Erfindung gemäß 10 mit geöffneten
Klemmbacken;
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11 ist
eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform
zum Befestigen von Klemmbacken an distalen Ende einer Spirale;
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11a ist eine geschnittene Ansicht entlang der
Linie 11a-11a in 11;
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11b ist eine Ansicht ähnlich zu 11 wobei
die Klemmbacken mit dem distalen Ende der Spirale gekoppelt sind;
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12 ist
eine vergrößerte Explosionsseitenansicht
einer anderen Ausführungsform
zum Befestigen von Klemmbacken am distalen Ende einer Spirale;
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12a ist eine gebrochene perspektivische Ansicht
eines Klemmbackenarms gemäß der Ausführungsform
der 12;
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12b ist eine gebrochene Seitenansicht der Ausführungsform
der 12 in einem teilmontierten Zustand;
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12c ist eine geschnittene Ansicht entlang der
Linie 12c-12c in 12b;
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13 ist
eine Explosionsseitenansicht einer derzeit bevorzugten Ausführungsform
zum Befestigen von Klemmbacken am distalen Ende einer Spirale;
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13a ist eine vergrößerte distale Endansicht der
Schraube in 13;
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13b ist eine vereinfachte, teilweise transparente
Seitenansicht der Ausführungsform
der 13, wie montiert, vor der Befestigung am distalen Ende
einer Spirale;
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14 ist
eine vergrößerte Seitenansicht
einer anderen Ausführungsform
zum Koppeln einer zylindrischen Hülse mit dem distalen Ende eines
Steuerungsdrahtes;
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14a ist eine Draufsicht der Ausführungsform
der 13; und
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14b ist eine vergrößerte, geschnittene Ansicht
entlang der Linie 13b-13b der 13.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGS-FORMEN
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In
den 1 bis 6 ist eine erste Ausführungsform
des Mehrfachprobenbioptoms mit der superelastischen, flexiblen Klemmbackenanordnung gezeigt,
welches einen proximalen Handgriffabschnitt 12 und einen
distalen Endeffektorabschnitt 14 beinhaltet. Eine lange,
flexible Spirale 16 und ein axial verschiebbarer Steuerungsdraht 18,
welcher sich durch die Spirale 16 erstreckt, koppelt den
Handgriffabschnitt 12 mit dem Endeffektorabschnitt 14.
Die Spirale 16 ist vorzugsweise mit einer PTFE, FEP oder
Polyolefinhülle 15 entlang
im Wesentlichen ihrer gesamten Länge
bedeckt und mit einer Zugentlastungshülse 17, welche einen
Abschnitt der Spirale bedeckt, der sich von dem Handgriff 12 erstreckt.
Die Spirale 16 ist naturgemäß wirksam intern gewunden und
kann eine Schraube mit passendem Gewinde, wie im größeren Detail
im Folgenden beschrieben, an ihrem offenen, distalen Ende 16a,
welches vorzugsweise flach geschliffen 16b ist, aufnehmen.
Der Steuerungsdraht 18 ist vorzugsweise flexibel aber in Längsrichtung
unelastisch und ist Idealerweise aus 304 Stahl ausgebildet und mit
einem äußeren Durchmesser
von etwa 0,043–0,046cm
(0,017–0,018
Zoll) versehen. Der proximale Handgriffabschnitt 12 beinhaltet
einen Zentralschaft 20 und eine verschiebbare Spule 22.
Das proximale Ende des Schaftes 20 ist mit einem Daumenring 24 versehen
und eine Längsbohrung 26 ist
am distalen Ende des Schaftes 20 bereitgestellt. Ein longitudinaler
Schlitz 28 erstreckt sich vom proximalen Ende der Bohrung 26 zu
einem Punkt distal des Daumenrings 24. Die verschiebbare Spule 22 ist
mit einem Kreuzelement 30 versehen, welches durch den Schlitz 28 im
Zentralschaft 20 hindurchläuft. Das Kreuzelement 30 ist
mit einem zentralen Durchgangsloch 32 und einer radial
wirkenden Madenschraube 34 ver sehen. Gemäß der ersten Ausführungsform
der Erfindung sind eine kurze Bohrung 36 und eine radial
wirkende Madenschraube 38 im Schaft 20 distal
von dem Daumenring 24 bereitgestellt, wobei die Bohrung 36 mit
dem longitudinalen Schlitz 28 in Verbindung steht. In der
ersten Ausführungsform
der Erfindung erstreckt sich das proximale Ende der Spirale 16 in
das zentrale Durchgangsloch 32 im Kreuzelement 30 und
ist daran mittels der Madenschraube 34 befestigt. Das proximale
Ende des Steuerungsdrahtes 18 läuft durch den Schlitz 28 und ist
in die kurze Bohrung 36 eingesetzt und wird dort durch
die Madenschraube 38 gehalten. Aus dem voranstehenden wird
der Fachmann erkennen, dass eine relative Bewegung des Schaftes 20 und
der Spule 22 in einer Bewegung des Steuerungsdrahtes 18 relativ
zu der Spirale 16 resultiert. Ein solcher Vorgang resultiert
in der Betätigung
der Endeffektoren, wie im Detail im Folgenden beschrieben wird.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung wird eine zwitterartige zweiteilige zusammenschnappende
Spule verwendet. Die 1a bis 1e stellen
die grundsätzlichen
Merkmale von jedem Teil 222a (222b) der zusammenschnappenden
Spule dar. Zwei identische zwitterartige Teile 222a (222b)
stellen jeweils eine Hälfte
der Spule dar. Jeder Teil 222a (222b) ist im Wesentlichen
halbkreisförmig
mit einem spulenförmigen äußeren Profil.
Ein mit der Spirale zusammenwirkendes Element 224a (224b)
erstreckt sich radial einwärts
innerhalb einer halbkreisförmigen
Vertiefung 226a (226b), welche sich über die
gesamte Länge
des Teils 222a (222b) erstreckt. Jeder Teil 222a (222b)
ist mit einem Paar von diametral gegenüberliegenden Verriegelungszungen 228a (228b), 230a (230b)
und einem Paar von diametral gegenüberliegenden Zungenaufnahmeschlitzen 232a (232b), 234a (234b)
versehen. Zusätzlich
ist jeder Teil 222a (222b) mit einem Paar von diametral
gegenüberliegenden
Führungsstiften 236a (236b), 238a (238b)
und einem Paar von diametral gegenüberliegenden Stiftaufnahmelöchern 240a (240b), 242a (242b)
versehen. Aus dem Voranstehenden wird erkannt werden, dass die Führungsstifte 236a, 238a am
Teil 222a in die Stiftaufnahmelöcher 240b, 242b am
Teil 222b entsprechend eintreten, wenn die zwei Teile 222a, 222b montiert
werden; und die Verriegelungszungen 228a, 230a am
Teil 222a treten in die Zungenaufnahmeschlitze 232b, 234b am
Teil 222b entsprechend ein. In gleicher Weise treten die
Führungsstifte 236b, 238b am
Teil 222b in die Stiftaufnahmelöcher 240a, 242a am
Teil 222a entsprechend ein; und die Verriegelungszungen 228b, 230b am
Teil 222 treten in die Zungenaufnahmeschlitze 232a, 243a am
Teil 222a entsprechend ein. Vor dem Zusammenschnappen der
Teile wird das proximale Ende der Spirale 16 (1)
mit einem Crimpband (nicht gezeigt) an seinem Ende zwischen den
mit der Spirale zusammenwirkenden Enden 224a, 224b platziert.
Wenn die Teile 222a, 222b montiert werden, halten
die entsprechenden mit der Spirale zusammenwirkenden Elemente 224a, 224b das
proximale Ende der Spirale sicher fest.
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Gemäß eines
bevorzugten Aspekts der zweiteiligen Spule sind die Zungenaufnahmeschlitze
mit Blattfedern versehen, um zu verhindern, dass die Teile auseinandergeraten. 1e stellt
die Blattfeder schematisch in Bezug auf die Zunge 228a am
Teil 222a dar, wie sie mit dem Schlitz 232 am
Teil 222b zusammenwirkt. Wie in 1e erkennbar,
ist der Schlitz 232b teilweise durch einen zusammenhängenden
Arm 232b verschlossen, der wie eine Blattfeder wirkt, wenn
er mittels der Zunge 228a eingreift, wenn diese in den
Schlitz 232b eintritt. Nachdem die Zunge 228a in
den Schlitz 232b eingetreten ist, wird der Arm 233 verhindern,
dass die Zunge 228a aus dem Schlitz 232b ausgehoben
wird.
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Bezugnehmend
nun auf die 2 bis 6 beinhaltet
der Endeffektorabschnitt 14 eine zylindrische Hülse 40,
welche vorzugsweise eine messerscharfe distale Kante 42 aufweist,
und eine Klemmbackenanordnung 44. Die Klemmbackenanordnung 44 beinhaltet
ein Paar von Endeffektoren 44a, 44b, eine Schraube 102 und
eine Unterlegscheibe oder Haltehülse 104.
Jeder Endeffektor 44a, 44b beinhaltet eine Klemmbackentasse 46a, 46b,
welche vorzugsweise einen messerscharfen Rand 48a, 48b (oder
radial angeordnete Zähne,
wie im Detail im Folgenden beschrieben) und einen federnden, vorzugsweise
schmalen Arm 50a, 50b, welcher sich proximal von
der Klemmbackentasse 46a, 46b erstreckt, aufweist.
Der schmale Arm 50a, 50b beinhaltet an seinem
proximalen Ende 51a, 51b vorzugsweise einen scharf
abfallenden, abgewinkelten Abschnitt 52a, 52b und
einen sanft abgewinkelten Abschnitt 53a, 53b.
Wenigstens der sanft abgewinkelte Abschnitt 53a, 53b der
Arme 50a, 50b und die gesamten Arme 50a, 50b sind
aus superelastischem Gedächtnismetall
wie Nitinol (Nickel-Titanlegierung)
ausgebildet und sind voneinander weg vorgespannt (aufgrund der abgewinkelten
Abschnitte 53a, 53b der Arme 50a, 50b)
wodurch die Klemmbackentassen 46a, 46b voneinander
weggedrückt
werden (wie in 2 ersicht lich). Zusätzlich sind
die Klemmbacken aus einem superelastischen oder Formmetall ausgebildet, da
die Arme 50a, 50b und die Klemmbacken 46a, 46b einstückig miteinander
sind. Jedoch sollte erkannt werden, dass es sein kann, während bei
der Erfindung der gesamte Arm und Klemmbacken aus einem superelastischem
oder Formgedächtnismetall ausgebildet
sind, dass die Klemmbackentassen 46a, 46b und
proximalen Enden 51a–b, 51a–b der Klemmbacken 44 aus
jeglichem anderen Material ausgebildet sein können und an den federnden Armen 50a, 50b durch
jegliche konventionelle und geeignete Mittel befestigt sind.
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Gemäß der ersten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das proximale Ende 51a, 51b von
jedem Arm 50a, 50b mit dem distalen Ende 16a der
Spirale 16 durch Verklemmung (Crimpen)/Verriegelung mit
einer Gewindehohlschraube 102 und einer Unterlegscheibe 104 gekoppelt,
wie am besten in den 3 und 4 dargestellt.
Die Gewindeschraube 102 ist im Wesentlichen zylindrisch
und beinhaltet allgemein einen Kopfabschnitt 106, einen Gewindeabschnitt 104 und
eine zylindrische Durchgangsbohrung 110 entlang ihrer Mittelachse.
Die Durchgangsbohrung 110 ist so dimensioniert, dass sie
den Steuerungsdraht 18 aufnehmen kann und eine seitliche
Bewegung desselben ermöglicht.
Das distale Ende 112 des Kopfabschnitts 106 hat
einen Durchmesser, der im Wesentlichen gleich ist zu dem äußeren Durchmesser
der Spirale 16, und ist mit zwei gegenüberliegenden Nuten 114a, 114b (siehe 4a)
auf dem äußeren Umfang
des distalen Endes 112 des Kopfabschnitts 106 versehen.
Die Nuten 114a, 114b sind so dimensioniert, dass
sie den gewinkelten Abschnitt 52a, 52b am proximalen
Ende 52a, 51b von jedem der schmalen Arme 50a, 50b aufnehmen.
Das proximale Ende 116 des Kopfabschnitts 106 ist
als abgestumpfter Konus (d.h. konisch abgestumpft) geformt und hat
einen größeren Durchmesser 118b am
distalen Ende 112 des Kopfabschnitts 106 und einen
kleineren Durchmesser 118a am distalen Ende 120 des
Gewindeabschnitts 108. Der Gewindeabschnitt 108 hat
einen Durchmesser, der im Wesentlichen dem inneren Durchmesser der
Spirale 16 entspricht und das proximale Ende 122 des
Gewindeabschnitts 108 beinhaltet ein Gewinde 124 zum
verriegelnden Zusammenwirken mit dem Inneren des distalen Endes 16a der
Spirale 16.
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Die
Unterlegscheibe 104 ist im Wesentlichen zylindrisch und
beinhaltet allgemein eine Durchgangsbohrung 126, welche
einen proximalen Abschnitt 128 und einen distalen Abschnitt 130 aufweist.
Der distale Abschnitt 128 der Durchgangsbohrung 126 ist
als abgestumpfter Konus ausgeformt und der proximale Abschnitt 130 erstreckt
sich davon. Es wird erkannt werden, dass die Durchgangsbohrung 126 der
Unterlegscheibe 104 im Wesentlichen die gleiche Konfiguration
hat wie das proximale Ende 116 des Kopfabschnitts 106 der
Schraube 102 und das distale Ende 120 des Gewindeabschnitts 108 der
Schraube 102. Es wird jetzt verstanden werden, dass die
Durchgangsbohrung 126 der Unterlegscheibe 104 bemessen
ist, um mit dem proximalen Ende 116 des Kopfabschnitts 106 der
Schraube 102 und dem distalen Ende 125 des Gewindeabschnitts 108 der
Schraube 102 zusammenzuwirken, wenn die gestuften 52a, 52b proximalen
Enden 51a,51b der schmalen Arme 50a,50b über den
Nuten 114a–b
der Gewindeschraube 102 positioniert werden, wie zuvor beschrieben.
Das proximale Ende 120 des Gewindeabschnitts 108 der
Gewindeschraube 102 wird dann in das Innere des distalen
Endes 16a der Spirale 16 geschraubt. Wie in den 2 und 3 ersichtlich wird,
die Unterlegscheibe 104 zwischen dem Kopfabschnitt 106 der
Gewindeschraube 102 und dem distalen Ende 16a der
Spirale 16 befestigt. Die gestuften 52a, 52b proximalen
Enden 51a, 51b der schmalen Arme 50a, 50b werden
solcherart zwischen der Unterlegscheibe 104 und der Gewindeschraube 102 befestigt.
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Wie
in 4c ersichtlich haben die bevorzugten Endeffektorarme 50a, 50b eine
im Wesentlichen bogenförmige
Form im Querschnitt mit inneren und äußeren gekrümmten Wänden 55a, 55b, 56a, 56b.
Es wird erkannt werden, dass die Bogenform der Arme sich über die
Länge der
schmalen Arme von den Klemmbacken 44a, 44b zurück zu den
gewinkelten, proximalen Abschnitten 52a, 52b erstreckt.
Mit dieser Anordnung wird das Rohr 40 leicht über die
Arme gleiten, wie hierauf folgend beschrieben wird. Zusätzlich wirken
die gewinkelten, proximalen Abschnitte 52a, 52b der
Klemmbacken 44a, 44b passend mit den Nuten 114a, 114b (siehe 4a) auf
dem äußeren Umfang
des distalen Endes 112 des Kopfabschnitts 106 der
Gewindeschraube 102 zusammen.
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In
den 2, 5 und 6 kann erkannt werden,
dass die zylindrische Hülse 40 mit
dem distalen Ende des Steuerungsdrahts 18 gekoppelt ist, indem
die Hülse 40 mit
einem seitlichen Loch 45 versehen ist, welches ein gebogenes
Ende 18a des Steuerungsdrahts 18 aufnimmt. Wie
dargestellt, ist das gebogene Ende 18a des Steuerungsdrahts
mit dem Loch 45 in der Seite der Hülse 40 verschweißt. Jedoch
sind andere Verfahren zum Koppeln des Steuerungsdrahts mit der Hülse möglich, wie
im Detail hierauf folgend beschrieben wird. Die zylindrische Hülse 40 ist
verschiebbar über
der zylindrischen Unterlegscheibe 104 und dem Kopfabschnitt 106 der Gewindeschraube 102 montiert
und ist axial über
die gebogenen, federnden Arme 50a, 50b bewegbar,
dadurch die Arme an den sanft gebogenen Stellen 53a, 53b biegend
und die Klemmbacken 46a, 46b verschließend, wie
in 5 gezeigt. Da die federnden Arme 50a, 50b aus
einem superelastischen Metall hergestellt sind, werden sie unmittelbar
in ihre ursprünglich
offene Position (2) zurückkehren, sobald die zylindrische
Hülse 40 zurückgezogen
wird. Des Weiteren wird, sogar nach wiederholtem Schieben der zylindrischen
Hülse 40 zurück und vor über die
Arme 50a, 50b die Klemmbackenanordnung 44 ihre
ursprüngliche
Form aufgrund der zuvor beschriebenen Eigenschaften des superelastischen
Metalls beibehalten.
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Wie
in 6 ersichtlich haben die Klemmbackentassen 46a, 46b einen
exzentrischen, wenngleich symmetrischen Umriss, wobei ihr breitester Punkt
durch die Linie 47 angezeigt wird. Distal von der Linie 47 sind
die Klemmbackentassen im Wesentlichen halbkugelförmig und proximal der Linie 47 sind
die Klemmbackentassen im Wesentlichen halbelliptisch. Die Klemmbackentassen
sind solcherart angeordnet, dass die Ränder im Wesentlichen ausgerichtet
sind, wenn sie geschlossen sind, wie gezeigt in 5.
Es wird auch aus den 5 und 6 erkannt
werden, dass die Seitenwände 57, 57b, 59a, 59b der
Klemmbackentassen 46a, 46b sich in Richtung der
Arme 50a, 50b verjüngen, um einen sanften Übergang
von den Klemmbackentassen zu den Armen bereitzustellen.
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Aus
der voranstehenden Beschreibung und mit Bezug auf die 1 bis 6 wird
der Fachmann erkennen, dass dann, wenn die Spule 22 und der
Schaft 20 axial relativ zueinander bewegt werden, die zylindrische
Hülse 40 und
die Endeffektoren 44a, 44b aus den in 2 gezeigten
Positionen in die in 5 gezeigten Positionen und umgekehrt ähnlich axial
relativ zueinander bewegt werden. Wenn die Spule 22 und
der Schaft 20 in der in 1 gezeigten
benachbarten Position sind, werden die zylindrische Hülse 40 und
die Endeffektoren 44a, 44b in der in 2 gezeigten,
benachbarten Position sein; d.h. die Klemmbackentassen sind offen.
Folglich, wenn die Spule 22 in Richtung des Daumenrings 24 be wegt
wird, oder umgekehrt, werden die zylindrische Hülse 40 und die Endeffektoren 44a, 44b in
die in 4 gezeigte, benachbarte Position
gebracht, d.h. die Klemmbacken sind geschlossen. Des Weiteren wird
auch erkannt werden, dass es bevorzugt ist, den Daumenring 24 relativ
zur Spule 22 zu bewegen, anstatt umgekehrt, da dies die
zylindrische Hülse 40 relativ
zu den Endeffektoren 44a, 44b eher bewegen wird
als umgekehrt. Dies ist wünschenswert,
damit die Endeffektoren nicht von einer Gewebeprobe weg bewegt werden,
während
die Klemmbacken geschlossen werden.
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Bezugnehmend
nun auf die 7a bis 7e ist
der Vorgang der Mehrfachprobenbiopsie nach der Erfindung schematisch
in Abfolge dargestellt. Wie in 7a ersichtlich,
wird eine erste Gewebeprobe genommen, indem die Klemmbackentassen 46a, 46b um
ein Gewebe 60 positioniert werden, welches zu entnehmen
ist. Der Handgriff 12 des Bioptoms 10 wird betätigt, wie
zuvor beschrieben, so dass die zylindrische Hülse 40 distal über die
schmalen Arme 50a, 50b der Klemmbackenanordnung 44 bewegt
wird zu der Position, welche etwa in 7b gezeigt
ist. Wenn die Hülse 40 in
Richtung dieser Position bewegt wird, werden die Klemmbackentassen 46a, 46b in
Nähe zueinander
gebracht und die scharfen Ränder 48a, 48b der
Klemmbackentassen 46a, 46b greifen in das Gewebe 60 und
beißen
hinein. Gleichzeitig, wie in den 7f–7h ersichtlich, durchtrennt
die messerscharfe Kante 42 der Hülse 40 jegliches Gewebe 60,
welches sich von den lateralen Seiten der Klemmbackentassen 46a, 46b erstreckt. Eine
erste Probe 60a des Gewebes 60 wird dadurch zwischen
den Klemmbackentassen 46a, 46b eingeschlossen
und von dem Gewebe 60 abgetrennt. Es sollte erkannt werden,
dass während
des Zubeißens nicht
zugelassen wird, dass die Spirale 16 sich dehnt, da sie
longitudinal steif durch die Schrumpfumwicklung oder -hülle 15 gehalten
wird, welche sich vorzugsweise entlang der Länge der Spirale 16 erstreckt.
Wenn gewünscht,
kann ein Draht anstelle der Schrumpfumwicklung oder -hülle verwendet
werden. Der Draht, welcher typischerweise flach sein würde, würde an den
proximalen und distalen Enden der Spirale befestigt, um die Spirale
in Spannung zu halten und sie daran zu hindern, sich zu dehnen,
wenn die Hülse
vorwärts
bewegt wird und ein Zubiss erfolgt.
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Wenn
die Endeffektoren 44a, 44b in der etwa in 7b gezeigten
Position sind, kann das Mehrfachprobenbioptom 10 zu einem
anderen Gewebebereich zur Probenentnahme verlagert werden. Der Handgriff 12 des
Bioptoms 10 wird betätigt,
wie zuvor beschrieben, so dass die zylindrische Hülse 40 proximal über die
schmalen Arme 50a, 50b der Klemmbackenanordnung 44 bewegt
werden zu der Position, welche etwa in 7c gezeigt
ist. Wenn die Hülse 40 in
diese Position bewegt wird, werden die Klemmbackentassen 46a, 46b voneinander
weg vorgespannt durch die Elastizität in den leicht gebogenen Abschnitten 53a, 53b ihrer
entsprechenden Arme 50a, 50b. Die Klemmbackentassen
können
dann um ein zweites Gewebe 61 zur Probenentnahme positioniert werden.
Der zuvor mit Bezugnahme zu 7a und 7b beschriebene
Vorgang wird wiederholt. In diesem Fall jedoch werden die Klemmbackentassen 46a, 46b in
Position gebracht, das Gewebe 61 drückt die erste Probe 60a nach
proximal weg von den Klemmbackentassen 46a, 46b und
in den Raum zwischen den schmalen Armen 50a, 50b,
wie in 7c dargestellt. Der Fachmann
wird erkennen, dass die Gewebeprobe 60a typischerweise
klebrig und biegsam ist und an einem der oder beiden schmalen Arme 50a, 50b der
Endeffektoren 44a, 44b haften wird und sich entlang
dieser bewegen wird. Die Proben werden auch aneinander haften. Beim
Entnehmen der Probe 61a des Gewebes 61 werden
beide Proben 60a und 61a sicher zwischen den schmalen Armen 50a, 50b der
Endeffektoren 44a, 44b eingeschlossen, wie in 7d gezeigt.
Die zuvor mit Bezug zu den 7a bis 7d beschriebene
Prozedur wird dann wiederholt, wie in 7e vorgeschlagen,
bis der Raum zwischen den Armen 50a, 50b mit Proben 60a, 61a etc.
gefüllt
ist. Gemäß einer
derzeit bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung können vier
bis sechs Proben zwischen den Armen der Klemmbackenanordnung gehalten
werden. Die derzeit bevorzugten Abmessungen der Endeffektoren sind
etwa 1,14cm (0,45Zoll) in der Länger
und 0,24cm (0,095Zoll) in der Höhe.
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Die 7f–7h zeigen
eine Draufsicht auf die Abfolge der Vorgänge die in Seitenansichten in
den 7a und 7b abgebildet
sind. Aus der Draufsicht der 7f kann
erkannt werden, dass das Gewebe 60 sich über die
Seiten der Klemmbackentassen 46a, 46b hinaus erstreckt.
Die messerscharfe, distale Kante 42 des Zylinders 40 trennt
das Gewebe 60, welches sich über die Klemmbackentassen erstreckt,
so dass die Probe 60a von dem Gewebe 60 entfernt
werden kann, wie gezeigt in den 7g und 7h.
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Wie
hierin zuvor beschrieben, bestehen verschiedene andere Wege als
Schweißen,
mit denen das distale Ende 18a des Steuerungsdrahts 18 mit der
zylindrischen Hülse 40 gekoppelt
werden kann. Insbesondere zeigen die 8a bis 9b zwei
andere Mechanismen zum Koppeln des distalen Endes des Steuerungsdrahts 18 mit
der Hülse.
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Wie
gezeigt in den 8a und 8b ist das
distale Ende 18a des Steuerungsdrahts 18 mit einer
Z-Biegung versehen. Die Seitenwand der zylindrischen Hülse 40 ist
mit zwei voneinander beabstandeten, halbkreisförmigen Löchern 144a,144b gelocht,
welche einen biegbaren, schmalen Streifen 145c zwischen
ihnen belassen. Der schmale Streifen 145c wird radial einwärts um einen
Abstand gebogen, der ausreichend ist, um das distale Ende 18a des
Steuerungsdrahts 18 aufzunehmen. Die Z-Biegung des distalen
Endes 18a des Steuerungsdrahts 18 wird durch den
Raum eingeführt,
der zwischen dem schmalen Streifen 145c und den halbkreisförmigen Löchern 145a, 145b ausgebildet
ist, wie gezeigt in den 8a und 8b.
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Wie
gezeigt in den 9a und 9b ist
die Seitenwand der zylindrischen Hülse 40 mit einem ersten
Loch 245a und einem zweiten Loch 245c gelocht,
welches von dem ersten Loch 245a umschrieben ist. Das erste
Loch 245a ist vorzugsweise rechtwinklig, halbkreisförmig oder
trapezoid in der Form, um eine biegbare Lasche 245b auszubilden,
welche radial einwärts
gebogen ist, wie am besten in 9b ersichtlich.
Die Z-Biegung des distalen Endes 18a des Steuerungsdrahts 18 wird
durch das zweite Loch 245c in der biegbaren Lasche 245d eingeführt, wie
in den 9a und 9b gezeigt.
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10 und 10a zeigen eine andere Ausführungsform eines Mehrfachprobenbioptoms 310 nach
der Erfindung, welche insbesondere geeignet ist für vertikale
Biopsiebehandlungen oder andere laparoskopische Biopsiebehandlungen,
bei denen der Biopsieort über
einen verhältnismäßig kurzen und
direkten Zugang zugänglich
ist, statt desjenigen durch den langen, anspruchsvollen Zugang des
Lumens eines Endoskops. In dieser Ausführungsform ist ein proximaler
Betätigungsmechanismus 312 mit einem
fixierten Handgriffabschnitt 324 und einem beweglichen
Hebelabschnitt 322 bereitgestellt, welcher mit dem fixierten
Handgriffabschnitt 324 durch einen Führungsstift 323 gekoppelt
ist. Ein hohles Rohr 340 ist an seinem proximalen Ende
mit dem beweglichen Hebelabschnitt 322 des Betätigungsmechanismus 312 durch
einen Kreuzstift 341 oder andere geeignete Befestigungsmittel
gekoppelt. Das distale Ende 340a des Rohres 340 ist
mit einer messerscharfen Kante 342 versehen. Ein verhältnismäßig steifer
Stab 318 erstreckt sich durch das Rohr 340 und
ist an seinem proximalen Ende mit dem fixierten Handgriffabschnitt 324 mittels
eines Kreuzstiftes 319 oder anderer geeigneter Befestigungsmittel
gekoppelt. Das distale Ende 318a des Stabs 318 ist
hohl und mit einem Innengewinde mit Gewindegängen 370 versehen, um
eine Schraube 302 mit einem Außengewinde aufzuheben.
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Wie
am besten in 10a ersichtlich, ist das distale
Ende des Stabs 318 mit einem Klemmbackenanordnung 344 gekoppelt,
welche Endeffektoren 344a, 344b, die Schraube 302 und
eine Unterlegschreibe 304 beinhaltet. Insbesondere sind
die abgewinkelten proximalen Enden 352a, 352b der
schmalen Arme 350a, 350b der Endeffektoren 344a, 344b zwischen
der Unterlegscheibe 304 und der Gewindeschraube 302 befestigt,
welche in das hohle, gewindegeschnittene distale Ende 318a des
steifen Stabes 318 geschraubt ist.
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Wie
in 10 ersichtlich, ist der feststehende Handgriffabschnitt 324 mit
einem unteren Daumenring 324a versehen und der beweglich
Hebelabschnitt 322 ist mit einem unteren Fingerring 322a versehen.
Das obere Ende 322 des beweglichen Hebelabschnitts 322 ist
mit einem Schlitz 322c versehen, um mit einem Kreuzstift 341 zusammenzuwirken, und
der Stab 318 ist mit einem Schlitz 317 versehen, durch
welchen der Kreuzstift durchläuft.
Der Fachmann wird erkennen, dass der Betätigungsmechanismus 312 betätigt wird
unter der Verwendung eines konventionellen Scherengriffes. Eine
Schwenkbewegung des beweglichen Hebelabschnitts 322 des
Betätigungsmechanismus 312,
wie gezeigt durch die Pfeile 321, bewirkt eine lineare
Bewegung des Rohres 340, wie angezeigt durch die Pfeile 339.
Es wird erkannt werden, dass die Schlitze 317 und 322c so dimensioniert
sein können,
dass sie die Bewegung des Rohres 340 begrenzen. Aufgrund
der Geometrie der Arme 350a, 350b der Endeffektoren 344a, 344b resultiert
die Bewegung des Rohres 344 relativ zu dem Stab 318 in
einem Reiten des Rohres 340 über die Arme 350a, 350b und
einem Öffnen
und Schließen
der Klemmbacken, wie zuvor beschrieben. Es sollte erkannt werden,
dass, wenn gewünscht,
der Betätigungsmechanismus 312 mit
der flexiblen Spule und dem Zugdraht verwendet werden kann, wie
beschrieben unter Bezugnahme zu den 1 und 2.
Dem gegenüber
kann der Betätigungsmechanismus 12,
welcher mit Bezug zu 1 beschrieben worden ist, mit
der Rohr- und Stabanordnung der 10 verwendet
werden. Es wird auch erkannt werden, dass der Druckstab 318 sich
bewegen könnte und
das Rohr 340 feststehen könnte, anstatt dass der Druckstab 318 in
dem nichtbeweglichen Handgriff 324 fixiert ausgeführt wird
und das Rohr 340 beweglich mit dem Hebel 322 ist.
Mit einer solchen Anordnung würde
die Bewegung des Hebels relativ zum Handgriff bewirken, dass die
Endeffektoren 344a, 344b in das Rohr 340 gezogen
werden, wobei sich die Klemmbacken schließen, und die Klemmbacken und
das scharfe Ende 342 des Rohres 340 das Gewebe
abtrennen.
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Es
wird erkannt werden, dass alle Ausführungsformen des Mehrfachprobenbioptoms,
wie gezeigt in den 1–10a,
mit einer Kauterisierungsfähigkeit
versehen werden können.
Zum Beispiel, wie gezeigt in 10, ist
ein Kauterisierungskontakt 398 bereitgestellt, welcher
den steifen Stab 318 kontaktiert und sich heraus aus dem
fixierten Abschnitt 324 des Handgriffs 312 erstreckt.
Zusätzlich ist
das Rohr 340 vorzugsweise mit einer Schrumpfumhüllung oder
einer anderen Isolation 399 versehen. Mit dieser Anordnung
wird die Klemmbackenanordnung 344 über ihre Verbindung zu dem
Stab 318 elektrifiziert, wenn ein Kauterisierungsstrom
an dem Kauterisierungskontakt 398 aufgebracht wird. Typischerweise
würde die
Kauterisierung ausgeführt, nachdem
eine Probe gewonnen und von dem Chirurgieort abgetrennt wurde, wobei
die Klemmbacken noch an dem Chirurgieort angeordnet sind. Weil der Körper des
Patienten als die zweite Elektrode (Erdung) wirkt, fließt ein Strom
von den Klemmbacken in den Patienten am Chirurgieort, wodurch eine
Kauterisierung des Chirurgieorts bewirkt wird, statt einer Kauterisierung
der Probe in den Klemmbacken.
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Bezugnehmend
nun auf die 11, 11a und 11b beinhaltet eine andere Ausführungsform
der Klemmbackenanordnung 444 ein Paar von Endeffektoren 444a, 444b und
eine Montageschraube 402 zum Koppeln der Klemmbacken mit
dem distalen Ende 16a einer flexiblen Spirale 16.
Jeder Endeffektor 444a, 444b beinhaltet eine Klemmbackentasse 446a, 446b,
welche vorzugsweise ein Feld von radial angeordneten Schneidezähnen 448a, 448b und
einen federnden, vorzugsweise schmalen Arm 450a, 450b aufweisen,
welcher sich proximal von den Klemmbackentassen 446a, 446b erstreckt.
Die äußere Oberfläche der
Klemmbackentasse 446a, 446b ist vorzugsweise mit
einer Schließnocke 447a, 447b versehen,
wie im ebenfalls gehaltenen US-Patent 5,636,639 beschrieben. Der
schmale Arm 450a, 450b ist mit einem Montageloch 452a, 452b an
seinem proximalen Ende 451a, 451b und einem sanft abgewinkelten
Abschnitt 453a, 453b versehen. Wenigstens der
sanft abgewinkelte Abschnitt 453a, 453b der Arme 450a, 450b und
vorzugsweise die gesamten Arme 450a, 450b sind
aus superelastischem Metall wie Nitinol ausgebildet und sind von
einander weg vorgespannt (aufgrund der abgewinkelten Abschnitte 453a, 453b der
Arme 450a, 450b), wodurch die Klemmbackentassen 456a, 456b voneinander weggedrückt werden
(wie gezeigt in 11b). Zusätzlich sind, wenn die Arme 450a, 450b und
die Klemmbacken 446a, 446b integral miteinander
ausgebildet sind, die Klemmbacken aus einem superelastischen Metall
ausgebildet.
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Gemäß der in
den 11, 11a und 11b gezeigten
Ausführungsform
ist das proximale Ende 451a, 451b von jedem Arm 450a, 450b mit dem
distalen 16a der Spirale 16 gekoppelt durch verkrimpen/verriegeln
mit der hohlen Gewindeschraube 402, wie am besten in den 11a
und 11b dargestellt. Die Gewindeschraube 402 ist
im Wesentlichen zylindrisch und beinhaltet grundsätzlich einen Kopfabschnitt 406,
einen Gewindeabschnitt 408 und eine zylindrische Durchgangsbohrung 410 entlang ihrer
Mittelachse. Die Durchgangsbohrung 410 ist so bemessen,
dass sie den Steuerungsdraht 18 aufnimmt und eine seitliche
Bewegung desselben erlaubt, wie zuvor unter Bezugnahme auf die 5-7 beschrieben. Der Kopfabschnitt 406 hat
einen Durchmesser, der im Wesentlichen dem äußeren Durchmesser der Spirale 16 entspricht,
und ist mit zwei gegenüberliegenden
Nuten 414a, 414b auf dem äußeren Umfang des Kopfabschnitts 406 versehen.
Die Nuten 414a, 414b sind mit Seitenspitzen 415a, 415b und
einem erhöhtem
Stift 417a, 417b versehen und sind so bemessen,
dass sie die proximalen Enden 451a, 451b von jedem
der schmalen Arme 450a, 450b aufnehmen. Die proximalen
Enden 451a, 451b der Arme 450a, 450b werden
in entsprechenden Nuten 414a, 414b platziert,
so dass die Stifte 417a, 417b in die entsprechenden
Montagelöcher 452a, 452b eintreten.
Die Stifte 417a, 417b sind wie Nieten abgeflacht
und die Spitzen 415a, 415b der Nuten werden über die
Arme gefaltet, wie am besten in den 11a und 11b gezeigt. Der Gewindeabschnitt 408 der
Hohlschraube 402 hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen dem
inneren Durchmesser der Spirale 16 entspricht und wirkt
schraubend mit dem Inneren des distalen Endes 16a der Spirale 16 zusammen,
wie gezeigt in 11b.
-
Die 12 und 12a–12c zeigen noch eine andere Ausführungsform
der Montage der Klemmbacken am distalen Ende der flexiblen Spirale.
Eine Klemmbackenanordnung 544 beinhaltet ein Paar von Endeffektoren 544a, 544b und
eine Montageschraube 502 zum Koppeln der Klemmbacken mit dem
distalen Ende 16a einer flexiblen Spirale 16.
Jeder Endeffektor 544a, 544b beinhaltet eine Klemmbackentasse
(nicht gezeigt), welche im Wesentlichen die gleiche ist wie jegliche
der zuvor beschriebenen Ausführungsformen,
und einen federnden, vorzugsweise schmalen Arm 550a, 550b,
welcher sich proximal von der Klemmbackentasse erstreckt. Der schmale
Arm 550a, 550b ist mit halbkreisförmigen Abschnitten 552a, 552b an
seinem proximalen Ende 551a, 551b versehen, welche
mit einem Paar sich proximal erstreckender Laschen 553a, 553b, 555a, 555b enden.
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Gemäß der in
den 12 und 12a–12c gezeigten Ausführungsform ist das proximale
Ende 551a, 551b von jedem Arm 550a, 550b mit
dem distalen Ende 16a der Spirale 16 mit der hohlen
Gewindeschraube 502 gekoppelt, wie am besten in den 12b und 12c dargestellt. Die
Gewindeschraube 502 ist im Wesentlichen zylindrisch und
beinhaltet allgemein einen Kopfabschnitt 506, einen Gewindeabschnitt 508 und
eine zylindrische Durchgangsbohrung 510 entlang ihrer Mittelachse.
Die Durchgangsbohrung 510 ist so bemessen, dass sie den
Steuerungsdraht aufnimmt und eine seitliche Bewegung desselben erlaubt,
wie zuvor unter Bezugnahme zu den 5-7 beschrieben. Das distale Ende des Kopfabschnitts 506 hat
einen Durchmesser, der im Wesentlichen dem äußeren Durchmesser der Spirale 16 entspricht
und ist mit zwei Paaren gegenüberliegender
Nuten 514a, 514b, 516a, 516b auf
dem äußeren Umfang
des Kopfabschnitts 506 versehen. Die Nuten sind so bemessen, dass
sie die proximalen Enden 551a,551b von jedem der
schmalen Arme 550a, 550b aufnehmen, wie am besten
in den 12b und 12c gezeigt,
wobei die halbkreisförmigen
Abschnitte 552a, 552b auf dem proximalen Abschnitt
des Kopfs 506 mit reduzierten Durchmesser liegen, die Laschen 553a, 553b in
den Nuten 516a ruhen und die Laschen 555a, 555b in
der Nut 516 ruhen. Der Gewindeabschnitt 508 der
hohlen Schraube 502 hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen
dem inneren Durchmesser der Spirale 16 entspricht und wirkt
mit einem Gewinde mit dem Inneren des distalen Endes 16a der
Spirale 16 zusammen, wie zuvor beschrieben.
-
Die 13, 13a und 13b zeigen eine
derzeit bevorzugte Ausführungsform
der Kopplung einer Klemmbackenanordnung mit dem distalen Ende einer
Spirale. Gemäß dieser
Ausführungsform beinhaltet
die Klemmbackenanordnung 560 ein Paar von Endeffektoren 562a, 562b,
eine Montageschraube 564 und eine Haltehülse oder
Unterlegscheibe 566. Jeder Endeffektor 562a, 562b beinhaltet
eine Klemmbackentasse 568a, 568b und einen federnden,
vorzugsweise schmalen Arm 570a, 570b, welcher
sich proximal von der Tasse erstreckt. Das proximale Ende von jedem
Arm 570a, 570b ist mit einem Montageloch 572a, 572b versehen.
In allen anderen Hinsichten können
die Endeffektoren verschiedene Merkmale der zuvor beschriebenen
Endeffektoren beinhalten. Die Montageschraube 564 ist ähnlich zu der
zuvor beschriebenen Montageschraube 402. Sie ist im Wesentlichen
zylindrisch, hat einen Kopfabschnitt 564a, einen Gewindeabschnitt 564,
eine Durchgangsbohrung 564c und ein Paar von diametral
gegenüberliegenden
Nuten 564d, 564e zum Aufnehmen des Arms, von denen
jede mit einem aufwärtsstehenden
Stift 564f,564g versehen sind. In dieser Ausführungsform
hat ein proximalen Abschnitt 564h des Schraubenkopfs 564a einen
reduzierten Durchmesser, welcher im Wesentlichen dem inneren Durchmesser
der Haltehülse
oder Unterlegscheibe 566 entspricht. Die aufwärtsstehenden
Stifte 564f, 564g sind an diesem proximalen Abschnitt 564h des Schraubenkopfs 564a angeordnet.
Aus dem Voranstehenden wird der Fachmann erkennen, dass die Endeffektoren 562a, 562b mit
der Schraube 564 gekoppelt sind, indem entsprechende Arme 570a, 570b in
den Nuten 564d, 564e platziert werden, so dass die
entsprechenden Stifte 564f, 564g in die entsprechenden
Montaglöcher 572a, 572b eintreten.
Nachdem die Arme so relativ zu der Schraube angeordnet sind, wird
die Hülse
oder Unterlegscheibe 566 über den proximalen Abschnitt 564h des
Schraubenkopfs 564a platziert und die proximalen Enden
der Arme sind zwischen der Hülse
und dem Schraubenkopf eingefasst. Der Gewindeabschnitt 564b der
Schraube wird dann mit dem distalen Ende einer Spirale (nicht gezeigt)
gekoppelt, wie zuvor beschrieben, und die Hülse oder Unterlegscheibe 566 ist
zwischen der Spirale und dem Schraubenkopf eingefasst, wie zuvor
beschrieben.
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Wie
zuvor beschrieben werden die Klemmbackentassen durch Bewegung einer
zylindrischen Hülse
geöffnet
und geschlossen, welche mit einem Steuerungsdraht gekoppelt ist. 14, 14a und 14b zeigen
eine andere Ausführungsform
einer zylindrischen Hülse 640,
welche mit dem distalen Ende 618a eines Steuerungsdrahts 618 gekoppelt
ist zum Öffnen
und Schließen
einer Klemmbackenanordnung 664, welche mit dem distalen
Ende 16a einer flexiblen Spirale 16 gekoppelt
ist. Die Klemmbackenanordnung 644 ist im Wesentlichen die
gleiche wie jede der mehreren, zuvor beschriebenen Klemmbackenanordnungen.
Es ist beachtenswert, dass die Klemmbackenanordnung zwei verhältnismäßig schmale,
voneinander beabstandete Arme 650a,650b aufweist.
Gemäß der Ausfüh rungsform der 14, 14a und 14b ist
ein Kreuzelement 628 mit dem distalen Ende 618a des
Steuerungsdrahts 618 gekoppelt. Das Kreuzelement 628 ist
ein Scheibensegment, welches zwei gegenüberliegende, im Wesentlichen
parallele Seiten 628a, 628b, zwei gekrümmte Seiten 628c, 628d,
welche einen Krümmungsradius
aufweisen, der dem inneren Radius der zylindrischen Hülse 640 entspricht
und eine Zentralbohrung 628e aufweist. Der Abstand zwischen
den parallelen Seiten 628a und 628b ist geringer
als der Abstand zwischen den inneren Oberflächen der Arme 650a, 650b der
Klemmbackenanordnung; und der Abstand zwischen den gekrümmten Seiten 628c und 628d entspricht
im Wesentlichen dem inneren Durchmesser der zylindrischen Hülse 640.
Der Durchmesser der Bohrung 628e ist im Wesentlichen gleich
dem Durchmesser des Steuerungsdrahts 618. Der Steuerungsdraht 618 ist
mit dem Kreuzelement 628 gekoppelt, indem das distale Ende 618a des
Steuerungsdrahts durch die Bohrung 628e geführt ist
und der Steuerungsdraht auf einer Seite der Kreuzelemente gecrimpt
ist, wie am besten in den 14 und 14a gezeigt. Das Kreuzelement 628 ist
relativ zu der Klemmbackenanordnung 644 so ausgerichtet,
dass es sich frei zwischen den Armen 650a und 650b erstreckt,
wie am besten in den 14a und 14b ersichtlich.
Die zylindrische Hülse 640 ist
mit dem Kreuzelement 628 durch Crimpen der Hülse auf
einer Seite des Kreuzelements 628 bei 699 gekoppelt,
wie am besten in 14a zu erkennen.
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Es
wurden hierin verschiedene Ausführungsformen
eines endoskopischen Mehrfachprobenbioptoms beschrieben und dargestellt.
Folglich wird verstanden werden, dass, während die Klemmbackenanordnung
dahingehend offenbart wurde, dass sie aus einem insbesondere superelastischem
Metall hergestellt ist, andere superelastische Legierungen verwendet
werden können,
um die gleiche oder ähnliche Funktion
zu erzielen, wie hierin offenbart. Zum Beispiel können die
Klemmbacken, während
sie offenbart worden sind, aus einer Titanlegierung zu bestehen,
auch aus zum Beispiel Eisen-Platin, Silber-Kadmium, Nickel-Aluminium, Mangan-Kupfer,
Kupfer-Zink, Nickel-Thallium oder jeglicher anderer superelastischer
Legierung hergestellt sein. Es wird weiterhin erkannt werden, dass,
während
die erfindungsgemäße Vorrichtung
dahingehend beschrieben wurde, dass sie vorteilhafterweise die Gewinnung
von Mehrfachbiopsien erlaubt, ohne dass sie von dem Chirurgieort
entfernt wird, die erfindungsgemäße Vorrichtung,
wenn gewünscht,
auch verwendet werden kann, um eine einzelne Biopsien zu einem Zeitpunkt
zu gewinnen. Des Weiteren wird erkannt werden, während bestimmte Konfigurationen
des Betätigungsmechanismus
der Erfindung offenbart worden sind, andere Arten des Betätigungsmechanismus
verwendet werden könnten.
Auch wird erkannt werden, während
spezifische Kopplungen der Enden der Spirale und des Steuerungsdrahtes
gezeigt wurden, andere Arten der Kopplungen verwendet werden könnten, wobei ähnliche
Ergebnisse erhalten werden. In ähnlicher
Weise wird verstanden werden, während
spezifische Kopplungen der Enden des steifen Rohrs und Stabs gezeigt
wurden, dass andere Arten der Kopplungen verwendet werden könnten. Des
Weiteren, während
spezifische Konfigurationen in Bezug auf die Klemmbackenanordnung
offenbart wurden, wird erkannt werden, dass andere Konfigurationen
ebenso gut verwendet werden könnten. Zum
Beispiel wird erkannt werden, dass, während es bevorzugt ist, dass
die Klemmbacken mit scharfen Kanten versehen sind, anstelle dieser
Kanten die Klemmbacken mit scharfen Zähnen versehen sein könnten, welche,
in Verbindung mit dem scharfen Zylinder, eine Schnittmöglichkeit
bereitstellen werden. Des Weiteren kann, während in der zweiten Ausführungsform
der innere Stab so beschrieben ist, dass er stationär ist und
das äußere Rohr
als einstellbar gezeigt ist, das äußere Rohr stationär und der
Stab einstellbar ausgebildet werden.