(57)【要約】  本発明は、プローブを用いて組織試料を得るための凍結手術装置に関し、該プローブは、組織上を凍結するためのプローブ先端、プローブ先端を組織まで導くためのプローブ軸、流体を膨張チャンバーに供給するための供給手段、および排除手段を含む。排除手段は膨張チャンバーに連結され、膨張流体をそこから排除する。膨張チャンバー内での流体の膨張は、プローブ先端を冷却して、組織をプローブ先端上で凍結させる。本発明により、この種類の手術装置もまた、例えば胆管または膵管などの細い中空の器官において、組織試料を収集するために用いられる。しかしこの分野の使用において、プローブの寸法について特定の必要条件が存在するために、従来のプローブを用いては実現不可能であった。本発明はこの問題を、供給手段がプローブの遠位端において、流体をプローブ外側の外部領域内に排除する少なくとも１つの開口部を含むことによって解決する。したがって、本発明によれば、膨張ガスの一部は中空器官内に直接放出される。
2011520536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブ（１０）を用いて組織試料（５）を得るための凍結手術装置であって、プローブ（１０）が、
−組織（３）上を凍結するためのプローブ先端（１５）；
−プローブ先端（１５）を組織（３）まで導くためのプローブ軸（１３）；
−流体、特にガスを、膨張チャンバー（５０）に供給するための供給手段（２０）；
−膨張チャンバー（５０）に連結された、該流体を排除するための排除手段（４０）であって、膨張チャンバー（５０）は、供給された流体がその中で膨張してプローブ先端（１５）を冷却するように実装されている、前記排除手段（４０）、を含み、
排除手段（４０）が、プローブ（１０）の遠位領域において、流体をプローブ（１０）外側の外部領域に排除する少なくとも１つの開口部（４１〜４１'''）を含むことを特徴とする、前記凍結手術装置。
【請求項２】
排除手段（４０）が、少なくとも１つの開口部（４１〜４１'''）を、プローブ軸（１３）の遠位端および／またはプローブ先端（１５）に含むことを特徴とする、請求項１に記載の凍結手術装置。
【請求項３】
膨張チャンバー（５０）が、プローブ先端（１５）を冷却するためにプローブ（１０）内部に配置されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の凍結手術装置。
【請求項４】
流体を近位方向に排除するためのアダプターを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の凍結手術装置。
【請求項５】
アダプターが封止材（９１）付き保護チューブ（９０）を含み、プローブ（１０）が保護チューブ（９０）内に移動可能に取り付けられ、かつ封止材（９１）が、流体の受領のために保護チューブ（９０）の内部をプローブ（１０）から離して密封することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項、特に請求項４に記載の凍結手術装置。
【請求項６】
保護チューブ（９０）が、組織試料（５）を受領するための領域（９３）を含むことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項、特に請求項５に記載の凍結手術装置。
【請求項７】
アダプターが、流体を内視鏡（８０）の作業チャネル内に導入するよう適合されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項、特に請求項５または６に記載の凍結手術装置。
【請求項８】
供給手段（２０）が、プローブ軸（１３）の内部に配置された供給管路（２１）を含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の凍結手術装置。
【請求項９】
排除手段（４０）が、プローブ先端（１５）の粒子フィルターを含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の凍結手術装置。
【請求項１０】
凍結手術プローブ（１０）のプローブ先端（１５）の冷却方法であって、工程：
ａ）流体、特にガスを供給すること；
ｂ）熱エネルギーをプローブ先端（１５）から取り出すように、該流体を膨張させること；
ｃ）膨張した流体を排除すること、を含み、
工程ｃ）が、流体をプローブ（１０）の内部からプローブ（１０）の遠位領域に分流させることを含むことを特徴とする、前記冷却方法。
【請求項１１】
流体が、５秒以下の時間にわたって供給される、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特許請求項１および１０の前文(preamble)にそれぞれ記載された、組織試料を得るための凍結手術装置に、および凍結手術プローブのプローブ先端を冷却する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
凍結手術においては、組織試料を得ること（生検）は、冷気の標的化使用により特に促進される。この場合、凍結プローブ（cryoprobe）は、内視鏡を介して特定の組織領域に近付ける。プローブ先端が除去すべき組織に接触している間、プローブ先端を冷却して、組織の少なくとも一定部分がプローブ先端上で固く凍結するようにする。周囲組織を切断後、試料（生検試料；biopsate）を内視鏡内に回収することができ、試験に利用することができる。
冷却力は、例えばジュール・トムソン効果の標的化使用により提供可能である。この場合、流体、特にガスは、制約（圧力変化）の結果として温度が変化する。凍結手術において、ガスを高圧下で膨張チャンバー内に、その容積の大きさが増加するような様式で膨張させる。このとき流体の平均粒子間隔は増加し、温度が低下する。
対応する凍結プローブが、US 7,156,840 B2から知られている。この種類の凍結プローブは、組織の病理組織学検査を行うために、例えば胆管または膵管などの細い中空の器官においても用いられる。
【０００３】
生検の重要な条件は、収集する試料の質である。これは、試料の機械的な変形をもたらしてはならない。
軟性のマイクロ内視鏡が、内視鏡の視野のもとで胆管および膵管内の作業に用いられる。この軟性マイクロ内視鏡の外径は非常に小さく、例えば≦３ｍｍである。この種類の内視鏡の作業チャネル内には、非常に小さな外径を有する器具のみしか導入できない。多くの場合、ここで用いられる器具の外径は１ｍｍを超えない。
さらに、この使用の分野においては、内視鏡の入り口開口部と作業領域との間の距離は非常に長い。内視鏡の作業チャネルも対応して長い。内視鏡内に導入される器具、例えば凍結プローブを備えた凍結手術装置は、したがって、対応する寸法を有さなければならない。例えば、１８０ｃｍの長さが必要である。
【０００４】
上記専門分野での凍結プローブの使用についてのさらなる必要条件は、十分な冷却力を提供し、生検試料がプローブ先端に十分にしっかりと固定できることである。冷却力は、膨張チャンバー内での差圧により決定的に決まる。すなわち、ノズル開口部を通って流れ出る前のガスの圧力と、膨張チャンバー内の圧力の差が大きいほど、冷却力も高い。対応するガス供給管路が小さいほど、ノズル開口部の前に十分高い圧力を提供することが難しくなる。さらに、流出ガスは、圧力勾配を維持するために膨張チャンバーから排除されねばない。十分大きな直径のガスの戻りが、この目的のために従来提供されている。しかし、戻り管路の小さな直径により、流動抵抗、したがって膨張チャンバー内の圧力が上昇する。
【０００５】
これらの理由のために、必要な寸法を有し、同時に十分な力を提供する凍結プローブを提供することは非常に困難であることが示されている。そのため、従来の生検方法がしばしば用いられる。かかる方法としては、例えば、ブラシ生検または針生検により試料を得ることを含む。
しかし、こうして得られる試料の品質は、従来、凍結生検により得ることのできるものよりもはるかに低い。
この従来技術から出発し、本発明の目的は、改善された凍結手術装置を提供することである。特に、細い中空器官において用いるのに適した、組織試料を得るための凍結手術装置を提供する。さらに、凍結手術プローブのプローブ先端を冷却するための対応する方法も開示される。
【０００６】
本発明により、この目的は、請求項１に記載の装置、および請求項１０に記載の方法により、それぞれ達成される。
特にこの目的は、プローブにより組織試料を得るための凍結手術装置により達成され、該プローブは、
−組織上を凍結するためのプローブ先端；
−プローブ先端を組織まで導くためのプローブ軸；
−流体、特にガスを、膨張チャンバーに供給するための供給手段；
−膨張チャンバーに連結された、該流体を排除するための排除手段であって、膨張チャンバーは、供給された流体がその中で膨張してプローブ先端を冷却するように実装されている、前記排除手段、
を含む。
【０００７】
本発明による凍結手術装置は、排除手段が、プローブの遠位領域において、流体をプローブ外側の外部領域に排除する少なくとも１つの開口部を含むことを特徴とする。  
本発明の要点は、流体がプローブ内に部分的にのみ戻るか、または全く戻らないとの事実にある。供給手段を通って供給されたガスは、膨張チャンバー内に広がり、そこからプローブ外側の外部領域へと排除される。したがって、プローブ内への戻り管路の提供が、部分的または完全に免除される。供給手段は、膨張チャンバーに十分な圧力を提供するために、対応して大きく作ることができる。しばしば、流体の流出量は非常に小さく、器官内にいかなる損傷も与えない。また用いる流体も、患者に対していかなるリスクも与えない。それでも流体を排除すべきである場合は、この目的のために別の機構を提供することができる。例えば、使用する内視鏡の作業チャネルを、流体の排除に用いてよい。
【０００８】
本発明に記載のプローブにおいて、プローブ本体は外部領域と内部領域を規定する。明らかに、従来のプローブにおいても、流体は内部領域から外部領域に排除される。しかし、対応する手段はプローブの遠位領域上ではなく、これの近位領域内に配置される。
本凍結手術装置は、少なくとも１つの開口部を、プローブ軸の遠位端および／またはプローブ先端に含むことができる。すなわち、遠位領域は、プローブ先端とプローブ軸の遠位端を含むように規定される。
本凍結手術装置は、流体を遠位方向に排除するためのアダプターを含むことができる。この種類のアダプターは、例えばプローブから流出する流体を内視鏡の作業チャネル内に導入することができる。さらに、アダプターは、流体の排除手段を提供するように構成することができる。この排除手段は、従来の凍結手術装置と同様に、流体をプローブの近位端に導く。
【０００９】
アダプターは、封止材付き保護チューブを含むことができ、プローブは保護チューブ内に移動可能に取り付けられ、封止材は、流体の受領のために、保護チューブの内部または内部領域をプローブから離して密封する。したがって流体は、供給手段を通って膨張チャンバー内に導入され、そこからプローブの外部領域内に、少なくとも１つの開口部を通って通過し、ここでプローブは、プローブと保護チューブとの間に中間スペースが作られるように保護チューブで囲まれている。流体を、近位方向にこの中間スペース内に導くことができる。保護チューブの遠位端の封止材は、流体が遠位方向に漏れないことを保証する。
【００１０】
保護チューブは、組織試料を受領するための領域を含むことができる。本発明により、プローブ先端に固定された組織試料はしたがって、保護チューブ内に入れるようにして回収することができる。これにより、組織試料は外部影響から、特に機械的負荷から保護される。一般に保護チューブは、本発明のプローブを、手術領域近くへの流体の流出が望ましくない領域内で用いることも可能となるように変換するよう、機能することができる。
前に記載したように、アダプターを、流体を内視鏡の作業チャネルに導入するように、適合させることができる。
プローブの遠位領域上の少なくとも１つの開口部は、プローブ軸の側方に配置することができ、またはプローブ先端を粒子フィルターの形態に形成することができる。粒子フィルターは、例えば、約４μｍの直径の開口部を有する。
【００１１】
さらに、上記の目的は、凍結手術プローブのプローブ先端の冷却方法により達成され、該方法は、工程：
ａ）流体、特にガスを供給すること；
ｂ）熱エネルギーをプローブ先端から取り出すように、該流体を膨張させること；
ｃ）膨張した流体を排除すること、を含み、
ここで工程ｃ）は、流体をプローブの内部からプローブの遠位領域に分流させることを含む。
【００１２】
この場合においても、本発明の基本的なアイディアはしたがって、冷却方法において、流体は遠位領域で排除されるとの事実にあり、その結果、流体を別にして戻す必要はない。該方法において、流体は≦５秒の時間にわたり供給することができる。その結果、非常に少量のガスのみが放出され、これがプローブの外部領域に入る。
さらなる有利な態様が、下位クレームから得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
以下では本発明をいくつかの例示の態様に基づいて説明するが、これらの態様は、図面によりさらに詳細に示され、ここで：
【図１】図１は、凍結手術装置の概略図である。
【図２】図２は、臨床使用における内視鏡内での図１の凍結手術装置の概略図である。
【図３】図３は、従来技術による硬質凍結プローブの遠位端の概略図である。
【００１４】
【図４】図４は、従来技術による軟質凍結プローブの遠位端の概略図である。
【図５】図５は、本発明の凍結プローブの第１態様の遠位端の概略図である。
【図６】図６は、従来技術による軟質凍結プローブの遠位端の概略図である。
【図７】図７は、本発明の凍結プローブの第２態様の遠位端の概略図である。
【００１５】
【図８】図８は、本発明の、保護チューブ付きの凍結プローブの第３態様の遠位端の概略図である。
【図９】図９は、軟性内視鏡の作業チャネル内の、本発明の凍結プローブの図である。
【図１０】図１０は、本発明の、保護チューブと生検試料が付いた凍結プローブの図である。
【図１１】図１１は、図１０の本発明の凍結プローブの、生検試料を引き込んだ状態の図である。
【図１２】図１２は、本発明の凍結プローブの第４態様の遠位端の概略図である。  以下の記述において、同一の参照番号を同一および等価の部品に対して用いる。
【００１６】
図１は、凍結手術装置１の構成を概略的に示す。凍結手術装置は、凍結プローブ１０を導くためのハンドル６０を含み、凍結プローブ１０は軸１３とプローブ先端１５から構成される。プローブ先端１５は、凍結プローブ１０の遠位端１１を形成している。凍結プローブ１０の近位端１２は、直接ハンドル６０に隣接している。凍結手術装置１を圧縮空気源に連結するために用いることができる連結物は、ハンドル６０の近位端に配置される。圧縮空気源は、凍結手術装置１に圧縮空気を供給する。
【００１７】
図２は、臨床使用における図１の凍結プローブ１０を示す。凍結プローブ１０の軸１３は、内視鏡８０の作業チャネル内に配置され、内視鏡８０は、中空の器官内、例えば消化管の一部に導入される。軸１３とプローブ先端１５は、内視鏡８０の遠位端を越えて突き出て、消化管の組織３の領域に接触する。プローブ先端１５はジュール・トムソン効果により冷却されて、この領域がプローブ先端１５上で凍結して固くなるようにすることができる。組織試料５は、機械的な引張力により、組織３から分離することができる。
【００１８】
図３は、凍結プローブ１０の遠位端の断面図である。従来、硬質凍結プローブ１０（図３）と軟質凍結プローブ１０（図４）とが区別されている。図３および４の凍結プローブは、凍結プローブ１０の遠位端１１を形成するプローブ先端１５を含む。このプローブ先端１５は、プローブ軸１３に固定されている。プローブ先端とプローブ軸１３は、以下ではプローブ１０の内部領域と呼ぶ領域を囲んでいる。ガス供給管路２１とガス供給管路２１の遠位端２２を含む、ガス供給手段２０は、この内部領域内に配置される。ガスは高圧下で、ガス供給管路を通ってプローブ先端１５の内部の膨張チャンバー内に入れられる。ガスは、この膨張チャンバー５０内に出口開口部を通って流出し、ジュール・トムソン効果によりプローブ先端１５から熱エネルギーを取り出す。凍結プローブ１０の空の内部は、ガス戻り手段４０を形成する。すなわち、流出ガスは、プローブ１０内部の近位方向に、すなわち連結物７０の方向に排除される。
【００１９】
図５は、本発明の凍結プローブ１０の第１の例示態様の遠位端１１を示す。この凍結プローブ１０もまた、互いに接着により結合された軸１３とプローブ先端１５からなる。軸１３とプローブ先端１５は、凍結プローブ１０の外側の覆いを形成する。ガス供給管路２１は、ガスを高圧下で、ガス供給管路の遠位端２２にあるノズル開口部２４を通って膨張チャンバー５０内に流入させるが、これは凍結プローブ１０の内部に配置されている。ガス戻り手段４０は、凍結プローブ１０の外側覆いの穿孔により作製される開口部４１〜４１'''を含む。膨張したガスは、これらの開口部４１〜４１'''を通り凍結プローブ１０の内部領域から、特に膨張チャンバー５０から、凍結プローブ１０の外部領域へと漏れ出すことができる。開口部４１〜４１'''は、凍結プローブ１０の遠位端１１近くに配置される。
【００２０】
図６は、さらなる凍結プローブ１０を示す。その遠位端２２で閉じられ、プローブ先端１５の一部を形成するガス供給管路２１は、凍結プローブ１０の内部領域内に、その長軸に沿って伸びている。側方ノズル開口部２４は、これを通ってガスが凍結プローブ１０の内部に流入するが、これはガス供給管路２１の遠位端２２近くに配置されている。凍結プローブ１０のガス供給管路２１と軸１３の間の中間スペースは、ガス戻り手段４０を形成する。
図７は、本発明の凍結プローブ１０の第２の例示態様を示す。その一般的な構成において、図７による凍結プローブ１０は、図６のそれと類似している。しかし、ガス供給管路２１の遠位端２２に近い短い部分から離れると、ガス供給管路２１は凍結プローブ１０の軸１３の内部領域全体を占めている。前記遠位端２２近くにおいて、ガス供給管路２１は、ガス供給管路２１と軸１３またはプローブ先端１５との間に中間スペースを作るように、先細になっている。この中間スペースは、ガス供給管路２１からのガスが側方ノズル開口部２４を通ってそこへと流入する、膨張チャンバー５０として機能する。さらに、この中間スペースは、膨張ガスを開口部４１〜４１'''を通ってプローブの外部領域内に排除する、ガス戻り手段４０の一部を形成する。軸１３の近位領域内のガス戻り手段４０は、これを省いてもよい。
【００２１】
図８は、本発明の、凍結プローブ１０の第３の例示態様を示す。この凍結プローブ１０の構成は、実質的に図５の凍結プローブ１０に一致している。ガス戻り手段４０は、部分的に凍結プローブ１０の内部により、また開口部４１〜４１'''により形成される。凍結プローブ１０は、ガスを標的化された様式で近位方向に排除するために用いることができる保護チューブ９０内に配置される。環状の封止材９１は、凍結プローブ１０の軸１３に接触して置かれ、保護チューブ９０の内部領域を外部領域から末端で密封しており、これは保護チューブ９０の遠位端に配置される。保護チューブ９０と環状封止材９１は、凍結プローブ１０が保護チューブ９０内で遠位および近位方向に移動できるように実装される。保護チューブ９０内の凍結プローブ１０の位置に依存して、および開口部４１〜４１'''の位置に依存して、膨張ガスは、保護チューブ９０の内部領域を通って完全にまたは部分的に排除される。図８の位置においては、ガスは開口部４１〜４１'''を通って直接器官内に漏れ、開口部４１〜４１'''を通って漏れたガスは、保護チューブ９０の内部領域を通過して、そこで近位方向に排除される。
【００２２】
本発明のプローブは、非常に小さい直径を有することができ、凍結プローブ１０の内部の全てまたは大部分がガス供給管路２１で充たせることは明らかである。保護チューブ９０の使用の結果、本発明のプローブは、ガスが器官または組織中に直接漏れることが望ましくない用途においても使用可能である。
しかし、少量のガスが漏れても無害である多数の用途の分野がある。例えば、図９は、腸管に導入された内視鏡８０の作業チャネル内の、本発明の凍結プローブ１０を示す。組織試料５を固く凍結させるのに必要なガスは、この場合開口部４１を通って直接腸管に漏れる。その結果、患者には何の危険も及ぼされない。
【００２３】
図１０および１１は、図８からの保護チューブ９０の展開を示す。前述のように、環状封止材９１付き保護チューブ９０は、ガスを開口部４１〜４１'''を通って少なくとも部分的に流出させるよう、機能している。しかし、図１０および１１の保護チューブ９０は、保護チューブの遠位端に試料チャンバー９３を含む。
試料チャンバー９３は、組織試料５を受領するよう機能する。凍結プローブ１０は、保護チューブ９０の内部に、組織試料５もまた保護チューブ内、すなわち試料チャンバー９３内に入るように、引き込まれることができる。これにより、凍結プローブ１０が内視鏡８０の作業チャネルから引き出されたときに、試料が剥ぎ取られるのを防ぐ。
【００２４】
図１０および１１の例示の態様において、試料チャンバー９３は、環状封止材９１が保護チューブ９０の遠位端ちょうどに配置されておらず、近位方向にわずかにずれているとの事実によって形成されている。そのため、保護チューブ９０の内部領域の一部が、組織試料５を受領するように遠位方向に開放されている。
図１２は、本発明の凍結プローブ１０のさらなる例示の態様を示す。開口部４１〜４１'''は、凍結プローブ１０の遠位端１１に直接配置されている。これらは、プローブ先端１５上の、小さな穴直径を有する粒子フィルターにより形成される。開口部４１〜４１'''は、組織試料５を受領する領域に一致している。凍結プローブ１０の内部全体を、ガス供給手段２０として用いる。プローブ先端１５の直前の外部は、この例示態様において、膨張チャンバー５０として機能する。開口部４１〜４１'''はしたがって、二重の機能を有する。これらは、一方でガスの膨張用のノズルであり、もう一方ではガス戻り手段４０の一部である。
【００２５】
参照番号リスト
１  凍結手術装置
３  組織
５  組織試料
１０  凍結プローブ
１１  凍結プローブの遠位端
１２  凍結プローブの近位端
１３  軸
１５  プローブ先端
２０  ガス供給手段
２１  ガス供給管路
２２  ガス供給管路の遠位端
２４  ノズル開口部
４０  ガス戻り手段
４１、４１’、４１''、４１'''  開口部
５０  膨張チャンバー
６０  ハンドル
７０  連結物
８０  内視鏡
９０  保護チューブ
９１  環状封止材
９３  試料チャンバー
【図１】
2011520536.tif 000003
【図２】
2011520536.tif 000004
【図３】
2011520536.tif 000005
【図４】
2011520536.tif 000006
【図５】
2011520536.tif 000007
【図６】
2011520536.tif 000008
【図７】
2011520536.tif 000009
【図８】
2011520536.tif 000010
【図９】
2011520536.tif 000011
【図１０】
2011520536.tif 000012
【図１１】
2011520536.tif 000013
【図１２】
2011520536.tif 000014
【国際調査報告】
2011520536.tif 000015
2011520536.tif 000016
2011520536.tif 000017
2011520536.tif 000018
2011520536.tif 000019
2011520536.tif 000020