(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側スリーブと、
遠位端部を有する中空メインシャフトであって、前記中空メインシャフトの前記遠位端部において前記中空メインシャフト内に横向きのノッチが形成され、前記外側スリーブ内に収容された中空メインシャフトと、
前記中空メインシャフト内に移動可能に収容されたチューブシャフトと、
切除される組織を受容する生検チューブと、を備えた生検デバイスであって、
前記外側スリーブは前記ノッチが前記外側スリーブで覆われていない第１の位置と前記ノッチが前記外側スリーブで覆われている第２の位置との間を前記中空メインシャフトに対して移動可能であり、
前記生検チューブの近位端は、前記生検チューブが前記ノッチ内に位置していない近位位置と前記生検チューブが前記ノッチ内に位置している遠位位置との間で、前記生検チューブが前記中空メインシャフト内で前記チューブシャフトと共に移動可能となるように前記チューブシャフトの遠位端に解放可能に取り付け可能である、生検デバイス。
【請求項２】
前記生検チューブは前記チューブシャフトの前記遠位端に取り付けられるように前記ノッチに挿入される、請求項１に記載の生検デバイス。
【請求項３】
前記外側スリーブは側方開口部を備え、前記中空メインシャフトは前記ノッチの近位に配置された側方リセスを備え、前記生検チューブが前記チューブシャフトの前記遠位端に取り付けられるように前記側方開口部から前記側方リセスに挿入された状態で、前記外側スリーブは、前記側方開口部が前記側方リセスの上方に位置する第３の位置に前記中空メインシャフトに対して移動可能である、請求項１に記載の生検デバイス。
【請求項４】
前記外側スリーブは、前記生検チューブが前記チューブシャフト及び前記外側スリーブと共に移動可能となるように、前記生検チューブの遠位端と当接する内方突出縁を備える、請求項３に記載の生検デバイス。
【請求項５】
前記チューブシャフトは前記生検チューブの端の一方と係合する小径の遠位端部を備える、請求項１乃至４の何れか一項に記載の生検デバイス。
【請求項６】
前記チューブシャフト内に吸引チャネルが設けられる、請求項１乃至５の何れか一項に記載の生検デバイス。
【請求項７】
拡散反射分光法、蛍光分光法、拡散光トモグラフィ、差分経路長分光法、及びラマン分光法からなる群のうちの少なくとも１つを含む生体内組織検査を可能にする、発光及び受光のための少なくとも１つの光ファイバを更に備える、請求項１乃至６の何れか一項に記載の生検デバイス。
【請求項８】
前記チューブシャフトは、中空チューブシャフトとして形成され、前記生検デバイスは更に、前記少なくとも１つの光ファイバが内部に配置された細長いファイバボディを備え、前記ファイバボディは、前記チューブシャフト内に移動可能に収容され、前記ファイバボディは、前記少なくとも１つの光ファイバの遠位端が前記中空メインシャフトの遠位端に位置するように前記ファイバボディが前記生検チューブを貫通して延びる第１の位置と、前記少なくとも１つの光ファイバの前記遠位端が前記ノッチの近位に位置する第２の位置との間を移動可能である、請求項７に記載の生検デバイス。
【請求項９】
前記生検チューブは透明材料から作られる、請求項１乃至８の何れか一項に記載の生検デバイス。
【請求項１０】
前記生検チューブはガラス又は硬質プラスチック材料から作られる、請求項１乃至９の何れか一項に記載の生検デバイス。
【請求項１１】
前記生検チューブはシリコーンコーティングで被覆される、請求項１乃至１０の何れか一項に記載の生検デバイス。
【請求項１２】
前記生検チューブは３ｍｍ〜２０ｍｍの長さを有する、請求項１乃至１１の何れか一項に記載の生検デバイス。
【請求項１３】
前記生検チューブは外径が２ｍｍ、内径が１．５ｍｍ〜１．６ｍｍである、請求項１乃至１２の何れか一項に記載の生検デバイス。
【請求項１４】
前記生検チューブは、その一端に鋭い縁を備える、請求項１乃至１３の何れか一項に記載の生検デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して３Ｄ生検材料を得るためのシステムに関する。特に本発明は、抽出される組織ボリュームの完全性を維持する生検チューブを備える生検デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
腫瘍の適正な分析及び適切な治療の決定のためには、腫瘍に関する詳細な情報が必要とされる。第１に潜在的腫瘍の存在及び位置が医用画像を通じて特定される。
【０００３】
次に、病変が良性であるか悪性であるかを病理学により評価するために生検材料が採取される。生検材料を得るための例示的なワークフローが図１に示されている。生検デバイス（通常は側方リセス２００を有するシャフト１００及びアウターチューブ部材５００を備えた針）を疑わしい組織内に正確に位置決めするために、一般的には超音波又はＸ線等の画像ガイダンスを用いて正しい位置が決定される。イメージングは関心領域への針の粗い誘導を提供するが、標準的なイメージングモダリティを使用して生検針で小さな病変又は腫瘍の境界を正確に特定することはしばしば困難である。結果として、生検材料がしばしば間違った位置で採取され、これは誤診のリスクを増加させる。
【０００４】
最後に、組織の分子診断（ＭＤｘ）分析が、適切な治療に到達する目的で、どの分子変異及び分子経路が腫瘍を促進するかを決定するために行われる。正確な分子解析を提供する目的で、単一の癌クローンが腫瘍性増殖の原因であるのか、又は複数のクローンが存在するのかを決定するために腫瘍の不均一性も評価され、その結果、場合によっては複数の生物学的経路が腫瘍増殖を促進し、薬剤の併用が必要となる。
【０００５】
ＵＳ２０１２／００６８０８５には、円筒形の光透過性組織採取チューブを有する組織採取デバイスが記載され、組織採取チューブは、その光透過壁の一方の側に沿って形成された２組の離隔された微小孔と、円筒形の組織採取チューブの外面を摺動して微小孔を選択的に閉塞するマイクロオクルーダと、組織採取チューブの開いた先端部を密封する先端キャップと、組織採取チューブの開いた基端開口部を密封する基端キャップとを有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の問題に鑑み、適切な分析が行えるように無傷の３Ｄ生検材料を得ることが本発明の課題と見られ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この及び更なる課題は、独立請求項の主題により解決される。更なる実施形態は従属請求項に記載される。
【０００８】
本発明によるデバイスは、より簡単なサンプルの取り扱いを可能にする。生検材料が無傷に保たれることは、医療用の撮像データ／画像に対して何らかの病理結果及びＭＤｘ結果を相関させることに有利である。このアプローチは、（フォトニック針から得られる）腫瘍活動性のメタボロームマーカー、例えば腫瘍生検からのＰＣＲ及び／又はシークエンシング等の分子検査から得られる分子診断マーカー、及び（ＭＲＩ、超音波等のモダリティにより得られる）医用撮像データを比較すること及び相関させることを可能にする。また、生検チューブは、ＭＤｘ又は（デジタル）パソロジーによる更なる分析のために光学撮像により後で生検材料の一部を選択することを可能にする。
【０００９】
更に、適切な混合薬を決定すること及び画像を介して腫瘍反応を追跡することを容易にする腫瘍の不均一性マップを作成することができる。
【００１０】
これらの利点の全てを得るために、概して生検デバイスと共に使用される生検チューブが提案される。生検チューブは、例えばガラスや硬質プラスチック材料等の透明材料から作られる。一実施形態によれば、生検チューブは摩擦を減らすシリコーンコーティング等のコーティングでその内部が被覆される。一実施例では、生検チューブは摩擦を減らすシリコーンコーティング等のコーティングでその外側が被覆される。一実施例ではコーティングは生検チューブの内側に設けられ、他の実施例ではコーティングは生検チューブの外側に設けられる。別の実施例ではコーティングは生検チューブの内側及び外側に設けられる。
【００１１】
一実施例によれば、生検チューブは９ｍｍ〜１９ｍｍ、好ましくは１４ｍｍの長さを有し、外径が最大２ｍｍ、内径が１．６ｍｍである。
【００１２】
更に、生検チューブは、尖った先端を形成するように、傾斜角が約５０°〜６０°の傾斜端を有する。斯かる実施形態では、チューブシャフトに対する生検チューブの回転配向を制御することが興味深い。これを達成するために、生検チューブは、チューブシャフトの対応する突起と係合する溝等の位置合わせ機構を有する。代替的には、回転配向を特定するために生検チューブの外面の平らな縁が使用される。
【００１３】
別の実施例によれば、生検チューブは、生検デバイスによって前方（遠位側）に押される時に組織を切断するように構成されたその一端に鋭い縁を備える。鋭い縁は、好ましくは尖った先端に設けられる。
【００１４】
別の実施例によれば、生検チューブは、生検チューブ及び／又は生検チューブ内にある生検組織の特定を可能にするためにバーコード識別子を有する。
【００１５】
一般に、３Ｄ生検材料を採取するための生検デバイスは、外側スリーブ、中空メインシャフト、生検チューブ、及びチューブシャフトを備える。中空メインシャフトは横向きのノッチを備えた遠位端部を有し、メインシャフトは外側スリーブ内に収容されるように適合される。横向きのノッチはまた、視点によって上向き又は下向きのノッチであることに留意されたい。
【００１６】
外側スリーブは、ノッチが外側スリーブにより覆われない第１の位置と、ノッチが外側スリーブにより覆われる第２の位置との間でメインシャフトに対して移動可能である。外側スリーブは鋭い遠位縁を有し、鋭い遠位縁は、ノッチ内にある組織を周囲組織から分離できるようにこの組織を切断するために設けられる。
【００１７】
生検チューブは分離された組織を受容するために設けられる。生検チューブの近位端は、生検チューブがノッチ内に位置していない近位位置と生検チューブがノッチ内に位置している遠位位置との間で、生検チューブが中空メインシャフト内のチューブシャフトと共に移動可能となるように、チューブシャフトの遠位端に解放可能に取り付け可能である。
【００１８】
生検チューブは、外側スリーブが第１の位置にある時に、チューブシャフトの遠位端に取り付けるためにノッチに挿入されるように適合される。
【００１９】
代替的には、生検チューブはメインシャフトにより近位側で挿入されるように適合される。外側スリーブは側方開口部を備え、中空メインシャフトは側方リセスを備え、側方リセスはノッチの近位に配置される。生検チューブを外側スリーブの側方開口部からメインシャフトの側方リセスに挿入できるように、外側スリーブは、側方開口部が側方リセスの上方に位置する第３の位置にメインシャフトに対して移動可能である。このように生検チューブを挿入することよって、チューブシャフトの遠位端に取り付けることができる。第３の位置は、外側スリーブがノッチを覆わない第１の位置と同一であることに留意されたい。
【００２０】
一実施例によれば、外側スリーブは、外側スリーブの遠位縁に又はその近くにある内方突出縁を備える。生検チューブが内方突出縁に当接する限り、メインシャフト及び外側スリーブ内の生検チューブの位置を制御することができ、生検チューブはメインシャフトに対してチューブシャフト及び外側スリーブと共に移動可能である。
【００２１】
更に、チューブシャフトは、生検チューブの端の一方と係合する小径の遠位端を備える。さもなければ、チューブシャフトは、生検チューブを挿入可能な大きな内径を有する部分を有する。
【００２２】
別の実施例によれば、吸引チャネルがチューブシャフト内に設けられる。
【００２３】
更に、生検デバイス内には、発光及び受光のための少なくとも１つの光ファイバが、その遠位端がノッチの近くに配置された状態で設けられ、拡散反射分光法、蛍光分光法、拡散光トモグラフィ、差分経路長分光法、及びラマン分光法からなる群のうちの少なくとも１つを含む生体内組織検査が可能になる。
【００２４】
チューブシャフトは中空チューブシャフトとして形成され、生検デバイスは更に、少なくとも１つの光ファイバが内部に配置された細長いファイバボディを備える。一実施例によれば、ファイバボディは、チューブシャフト内に移動可能に収容され、光ファイバの遠位端がメインシャフトの遠位端に位置するようにファイバボディが生検チューブを貫通して延びる第１の位置と、少なくとも１つの光ファイバの遠位端がノッチの近位に位置する第２の位置との間を移動可能である。
【００２５】
生検材料採取のために光ファイバを備えた生検デバイスを使用することには以下の利点がある。
‐  周囲組織の光学スペクトルを測定することにより、腫瘍／病変に達しているかどうかが決定され、その結果、腫瘍からの生検材料採取に成功する可能性が高まる。
‐  代謝活動性をＮＡＤＨ／ＦＡＤ比を用いて光学スペクトルから決定することができる。
‐  先端での組織センシングにより、デバイスが関心位置に正確に配置されることが保証され得る。生検材料は、ノッチが関心位置に到達するまでメインシャフトのみを前進させることで組織センシングと全く同じ位置から得られる。ノッチ内の組織の更なる組織センシングは、正しい組織サンプルが生検デバイスのノッチ内に捕捉されているかどうかを管理するために行われる。
【００２６】
以下では、より良く理解するために幾何学的側面が規定される。まず第１に、デバイスは長手軸を含む。ここで長手軸は、中心軸、特に回転対称シャフトの中心軸と理解される。更に、最初に体内に導入されるデバイスの端部であるデバイスの先端部は、主軸に対してべベルを形成する角度で切断される。べベルの尖った先端は針の「前方」に向けられている。結果として、「側方」から見ると、べベルと主軸のなす角度を認識することができ、更に、側方に、即ち横方向に形成されたリセスの上及び中に目を向けることができる。「遠位」という用語は前を意味し、「近位」という用語は遠位と反対方向、即ちデバイス又は要素の後を定義するために使用される。
【００２７】
別の実施例によれば、生検デバイスは更に、流体を注入又は回収するためのチャネルを備える。斯かるチャネルは、メインシャフト内、チューブシャフト内、又はファイバボディ内に形成された追加のチャネルであり、斯かるシャフト又はボディを長手方向に貫通して延びるが、例えばファイバボディとシャフトとの間、又はシャフトと外側スリーブとの間に形成されてもよい。
【００２８】
別の実施形態によれば、生検デバイスは更に、組織後退チャネルを備え、吸引デバイスは、組織のサンプルを後退させるためにチャネルに真空を印加する。例えば、ファイバボディがチューブシャフト内に収容されたチャネルは、ファイバボディを除去した後にサンプルを後退させるために使用される。代替的には、チャネルはファイバボディ内の、好ましくは細長いボディの両側に可能な限り多く配置された光ファイバの間に形成される。
【００２９】
一実施形態によれば、生検デバイスは更に、光源、光検出器、及び光検出器により供給された信号を処理する処理ユニットを含むコンソールを備え、光源及び光検出器のうちの一方は波長選択性を提供する。光源は、レーザ、発光ダイオード又はフィルタ付光源のうちの１つであり、コンソールは、ファイバスイッチ、ビームスプリッタ又はダイクロイックビーム結合器のうちの１つを更に備える。更に、デバイスは、拡散反射分光法、拡散光トモグラフィ、差分経路長分光法及びラマン分光法からなる群のうちの少なくとも１つを実行するように適合される。
【００３０】
システムは更に、生体外組織検査に適合されたデバイス、並びに／又は生検チューブ内の抽出された組織を受容するため、及び生体内組織検査及び／若しくは生体外組織検査により得られた病理情報を記憶するための保存容器を備える。
【００３１】
本発明の上記及び他の側面、特徴、及び利点は、後述される実施形態の例からも導き出され、実施形態の例を参照して説明される。本発明は、実施形態の例を参照して以下でより詳細に説明されるが、本発明はこれらに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、既知の針を用いて生検材料を採取するステップを示す。
【図２】図２は、生検チューブ及びチューブシャフトを示す。
【図３】図３は、第１の実施形態による、生検チューブを生検デバイスのメインシャフトのノッチに挿入するステップを示す。
【図４】図４は、第２の実施形態による、生検チューブを生検デバイスのメインシャフトのリセスに挿入するステップを示す。
【図５】図５は、図３又は図４の生検デバイスを用いて生検材料を採取するステップを示す。
【図６】図６は、ファイバボディを含む生検デバイスを示す。
【図７】図７は、図６の生検デバイスを用いて生検材料を採取するステップを示す。
【図８】図８は、第３の実施形態による、生検チューブを生検デバイスのメインシャフトのリセスに挿入するステップを示す。
【図９】図９は、生検デバイス及びコンソールを含むシステムを示す。
【００３３】
図面はあくまで概略的であり、縮尺通りではない。適切な場合、類似する要素には異なる図面において同じ参照符号が付されることに留意されたい。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図２には、生検チューブ２０及びチューブシャフト３０の実施形態が示されている。生検チューブ２０は、略円形の外側断面と、それぞれ直線的な縁を有する第１及び第２の端とを有する中空円筒として実質的に形成される。この実施形態では、第１の端２２は、長手軸２６に対して９０°の角度で、即ち長手軸に略垂直に形成される。第２の端２４は長手軸２６に対して傾斜した角度で形成され、この角度は４５°〜６５°の範囲、例えば５５°である。生検チューブの端の角度は、以下に詳細に説明されるように生検デバイスのメインシャフトに形成されたノッチの傾斜面に合うように適合されることが理解されるであろう。例えば、斯かる生検チューブの長さは、約３ｍｍ〜２０ｍｍで、好ましくは１４ｍｍ±５ｍｍであり、外径は２ｍｍであるのに対し、円筒を貫通して延びるチャネル２８の内径は１．４〜１．６ｍｍである。生検チューブは、ガラスで作られる、又はＰＭＭＡ等の硬くて透明なプラスチックから作られる。代替的な硬性プラスチックは、Ｐｅｓ（ポリエステル）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＳＵ（ポリスルホン）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、又はテフロン（登録商標）であり得る。更に、生検チューブ２０は、一端、特に前端、即ち生検チューブがチューブシャフト３０により前に突き出される遠位端に鋭い縁を備える。生検チューブ２０は、例示的に、位置合わせ機構として第１の端２２に溝２３を備え、溝２３は、チューブシャフト３０の第１の端３２に又は第１の端３２に隣接して形成された突起３１と係合するように構成される。斯かる位置合わせ機構はまた、後の取り扱い及び分析時に切除されたサンプルの回転配向を特定するのに有用である。図２に示されるように、斜めの前縁が使用される実施形態では更に、切断は、生検チューブの刃先をノッチに対して正しい配向にした状態で行われることが保証される。
【００３５】
チューブシャフト３０は、図２に示されるように第１の端３２及び第２の端３４を含む。第１の端３２及び短い部分３３は、生検チューブの端の一方に係入するように適合された小さい径を有する。チューブシャフト３０もまた中空円筒として形成される。チューブシャフトは、幾つかの機能を提供する貫通孔３８を有する。貫通孔３８は、シャフトを通じて流体を注入又は回収するのに十分な小さい径を有する、又は組織の回収を可能にするのに十分な大きい径を有する。チューブシャフト内の貫通孔３８の径が生検チューブ２０の内径と同じか又は少なくとも同等である場合は、ファイバボディ等の別個の要素が生検チューブ及びチューブシャフトの結合体内に挿入及び移動可能に収容される。
【００３６】
図３に示される生検デバイスは、傾斜面を形成する遠位端、即ちチップ１４を有する中空シャフト１０を備え、傾斜面は中空シャフトが円形の断面を有する場合は楕円形である。更に、側方リセス、即ちノッチ１６がシャフト内に形成され、ノッチ１６は、実質的に側方開口部と長手方向にシャフトを貫通して延びる孔の部分とにより形成される。図３は更に、生検チューブ２０がチューブシャフト３０の遠位端３２に取り付けられるために、どのようにして生検デバイスのメインシャフト１０のノッチ１６に挿入されるかについて示している。
【００３７】
例えば生検チューブ２０は、傾斜した配向で、まずは近位端２２から挿入される。これには、チューブシャフトの遠位端への生検チューブの取り付けが手動で上手く制御されるという利点がある。このような種類の動作は図３の太矢印で示されている。
【００３８】
代替的には、生検チューブ２０は、生検チューブの長手軸とメインシャフトの長手軸とが平行に配向された状態でメインシャフト１０のノッチ１６に挿入される。この場合は、チューブシャフト３０は後方、即ち近位側に数ミリメートル引かれて、生検チューブをノッチに挿入する十分なスペースが与えられる。次にチューブシャフト３０は前方、即ち遠位側に押され、その結果、小さい径の部分３３は生検チューブと係合して、生検チューブがチューブシャフトに取り付けられる。
【００３９】
図４は、生検チューブをより近位側の位置で生検デバイスのメインシャフトに挿入するための追加のリセスを提供する別の実施形態を示す。この実施形態では、外側スリーブ５０は側方開口部５４を備え、メインシャフト１０はリセス１８を備える。外側スリーブ５０は、側方開口部５４がリセス１８の上方に配置されるようにメインシャフト１０に対して移動可能である。チューブシャフト３０が開口部及びリセスの後ろに引っ込められると、生検チューブ２０は上記されたのと同じやり方で挿入され得る。生検チューブの挿入後、チューブシャフト３０は生検チューブ２０と共に前方に移動可能となり、メインシャフトのリセスが外側スリーブで覆われ、生検チューブがメインシャフトのノッチ内に配置されるように外側スリーブは後退する。
【００４０】
図５は、特に組織を受容する生検チューブ２０を含む生検デバイスを用いて生検材料を採取するステップのシーケンスを示す。第１に、生検デバイスは、メインシャフト１０のノッチ１６が外側スリーブ５０により覆われた状態で組織に挿入される。第２に、メインシャフトは、組織がノッチ１６に捕捉され得るようにメインシャフトのノッチが覆われなくなるまで前方に押される。第３に、この実施例による鋭い遠位縁を備えた外側スリーブ５０は、組織を切断するために前方に押され、チューブシャフト３０は生検チューブ２０と共に、切断された組織を受容するために前方に押される。外側スリーブ５０はまた、鋭い遠位縁ではない鈍い遠位縁を有すること、及び生検チューブ２０が鋭い遠位縁を備え、その結果、メインシャフト１０のノッチ１６に存在する組織は生検チューブ２０を用いて切断され得ることに留意されたい。
【００４１】
図６は、生検デバイスの別の実施形態を示し、この実施形態は主として、ファイバボディ４０がチューブシャフト及び生検チューブから追加的に挿入される点で上記の実施形態と異なる。ファイバボディ４０は、光ファイバ４２を収容するチャネルが与えられた細長く硬い要素で形成される。ファイバボディは、その遠位端にべベルを形成する端面４４を含む。
【００４２】
光ファイバ４２は、先端、即ちファイバボディの端面４４にある光ファイバの遠位端によって照明及び光の収集を行うために設けられる。ファイバの近位端は、発光及び受光可能な光学コンソールに接続される。
【００４３】
最適な組織センシングのために、互いから最大距離を有するファイバ先端を有する少なくとも２つの光ファイバ４２（ソース及び検出器）を先端にガイドすることが有利である。
【００４４】
図７Ａ〜図７Ｃに示された典型的な臨床ワークフローでは、滑らかな突き出しを保証するために、外側スリーブ５０（切断カニューレ）がシャフト１０のノッチ１６を覆った状態で生検デバイスが患者に挿入される（図７のステップＡ）。このステップではノッチ１６は組織にさらされないので、（ノッチ１６を含む）シャフト１０内の中空空間はワークフローを変更することなくファイバボディにより占有され得る。従って、針のポジショニング中の先端における追加の組織性状診断が可能である。
【００４５】
標的位置において、シャフト１０がイジェクトされる一方、ファイバボディ４０は自身の位置に留まる（図７のステップＢ）。これにより、ノッチ１６は外側スリーブ５０により占有されなくなり、上記のように生検材料を取得することができる（図７のステップＣ）。
【００４６】
全ての他の要素が可動部分である一方、プロセス全体を通じて、ファイバボディ４０は実質的に固定位置に留まる。組み込み光ファイバ４２を備えるファイバボディ４０は動かされないので、このデザインは、ワークフローのステップＢ及びＣが続けて高速で実行される高速（全自動）射出機構に対応可能である。従って、強い機械的な力によって光ファイバ４２が損傷するリスクを回避することができる。
【００４７】
メインシャフト１０の長さ及び位置は、イジェクト（ステップＢ）後に露出された時、ファイバボディ４０がノッチ１６の近位側に面するように選択される。これは、生検材料が採取される（ステップＣ）直前での、ノッチ１６内に存在する組織の直接の性状診断を可能にする。このオプションによれば、ノッチ内の組織の確認測定をその場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）で行うことができ、生検サンプルと光学測定との間の最適な相関性が保証され得る。これは特に、ノッチ内の追加の組織測定を可能にするために、ワークフローのステップ２及び３をユーザー指定の時間遅延を伴って実行することが可能な手動又は半自動射出機構を備えた生検デバイスに有用である。
【００４８】
更なる特徴として、真空を印加するための開口部がメインシャフト、チューブシャフト及び／又はファイバボディ内に実現されてもよく、生検材料のサイズが十分であることを保証するように、メインシャフト１０のイジェクト（ステップＢ）後に組織をノッチ１６内に吸引するために使用される。このようにすることで、生検材料の取得前にノッチ内の組織の性状診断が行われる場合、露出したノッチ１６の近位側に面する光ファイバ４２に組織が密着することも真空が保証する。斯かる真空を印加するための開口部はまた、チューブシャフト３０とメインシャフト１０との間、又はチューブシャフト３０とファイバボディ４０との間のギャップとして形成されることに留意されたい。
【００４９】
真空を印加するための小さい開口部を組み込むことは、対象血液／組織の同時の生物学的／病理学的分析も可能にし、よってより優れた生検品質を得ることを可能にする。真空は、例えば生化学的分析のための少量（ｍｌ）の体液（例えば、血液／血清、胆汁等）を吸引するために使用され、これは光学的な組織性状診断を補完するために使用され得る。
【００５０】
このために、好ましくは、血液サンプリングが上記の先端のデザイン（図７のワークフローのステップＡ）及びノッチ（図７のステップＢ）において実行され得るように、真空がファイバボディ内又はファイバボディの小さい真空開口部により実現される。吸収された血液／細胞は、真空チャネルの遠位端に接続された適切な検出器（例えば、チップサイズのマイクロ流体デバイス及び／又はＭＥＭＳ等）により分析され、これにより即時の分析が可能になる。
【００５１】
例えば、ＭＥＭＳベースのｐＨセンサが、ｐＨに基づく腫瘍（酸性）対正常（塩基性）組織の補足的な分類を可能にし得る。ｐＨセンサの他、対象組織サンプルの性状診断を行い得る他の特定のセンサも使用される。これは難しいケースにおいて光学的組織センシングをサポートする補足的手段として機能し、これによりフォトニック生検プロセスの結果を一層改善し得る。
【００５２】
光ファイバ及び真空チャネルは、（１）組織性状診断に十分な大きさのファイバ距離、及び（２）開口部が、シャフト及び／又はファイバボディの安定性を阻害することなく組織サンプルを生検チューブに吸引するのに適切なサイズを有すること、を保証するようにシャフト及び／又はファイバボディに組み込まれる。
【００５３】
デバイスの先端において、「ベベル」は、デバイスを組織内に導入するために有用な他の形状又は構造を有することに留意されたい。例えば、ベベルは凸面若しくは凹面であり、又はベベルは、各面が段又は縁で互いに接続される複数の小さい面の組み合わせである。また、シャフトの断面がベベルによって完全に切断されず、鈍い部分、即ち、例えばシャフトの長手軸に対して垂直に方向付けられた部分が残存する可能性がある。このような「鈍い」端は丸い縁を含み、又は丸い先端も形成する。他の例として、デバイスの先端を形成するように対称的に又は非対称的に配置された２つ以上の傾斜面により鋭い縁が形成される。
【００５４】
図８は、メインシャフト１０、生検チューブ２０、チューブシャフト３０及び外側スリーブ５０を有する生検デバイスの別の実施形態を示し、外側スリーブは、生検チューブ２０をメインシャフト１０内及びチューブシャフト３０の前に挿入することができる側方開口部５４を備える。この実施形態は、外側スリーブ５０が内方突出縁５６を更に備える点で上記の実施形態と異なる。内方突出縁５６は生検チューブ２０が近位側からこの縁５６を超えて移動できるように構成される。換言すれば、生検チューブ２０の遠位端２４は内方突出縁５６に当接する。この実施形態は、より大きな外径を有する生検チューブを使用する可能性を提供する。生検チューブは、メインシャフト１０のチャネルの内側ではなく、外側スリーブ５０の内面に直接配置される。その結果、中空メインシャフトの壁は、ノッチ１６と側方リセス１８とにより、より大きな生検チューブを収容するより長い開口部が形成され、このより長い開口部内での生検チューブの移動が可能になるように部分的に除去される。更に、図８に見られるように、生検チューブの長手方向の中心軸は、メインシャフト１０及び／又はチューブシャフト３０の長手方向の中心軸と平行であるが、これと一致するものではない。
【００５５】
図９に示されるように、介入デバイスのファイバ４４は光学コンソール６０に接続される。光ファイバは光ガイド又は光導波路として理解され得る。一実施形態では、コンソール６０は、内蔵シャッターを備えたハロゲン広帯域光源の形態の光源６４と、光検出器６６とを含む。光検出器６６は実質的に波長スペクトルの可視領域及び赤外線領域、例えば４００ｎｍ〜１７００ｎｍの波長の光を分解することができる。光源６４と検出器６６との組み合わせは、拡散反射測定を可能にする。拡散反射測定の詳細な考察については、Ｒ．  Ｎａｃｈａｂｅ，  Ｂ．Ｈ．Ｗ．  Ｈｅｎｄｒｉｋｓ，  Ａ．Ｅ．  Ｄｅｓｊａｒｄｉｎｓ，  Ｍ．  ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｖｏｏｒｔ，  Ｍ．Ｂ．  ｖａｎ  ｄｅｒ  Ｍａｒｋ，  ａｎｄ  Ｈ．Ｊ．Ｃ．Ｍ．  Ｓｔｅｒｅｎｂｏｒｇ，  ″Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｌｉｐｉｄ  ａｎｄ  ｗａｔｅｒ  ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ｍｅｄｉａ  ｗｉｔｈ  ｄｉｆｆｕｓｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ  ｆｒｏｍ  ９００  ｔｏ  １６００ｎｍ″，  Ｊ．  Ｂｉｏｍｅｄ．  Ｏｐｔ．  １５，  ０３７０１５  （２０１０）を参照されたい。
【００５６】
オプションで、例えば生検材料が画像ガイダンス下で採取される場合、コンソールは体内を撮影可能なイメージングモダリティに結合されることも可能である。この場合、生検材料が生検材料の容器に移される場合、内部画像を保存することも可能である。この場合、光学生検針の生体内情報、生体材料の病理情報、及び生体材料の採取場所が、より高度なパソロジーのために結合される。
【００５７】
一方、組織特性を抽出するために、複数の光ファイバの使用による拡散光トモグラフィ、差分経路長分光法、蛍光分光法、及びラマン分光法等の他の光学的方法も考えられ得る。
【００５８】
図９には更に、吸引デバイス７０、生体外病理情報を取得するためのデバイス８０、及び保存容器９０が示される。吸引デバイスは、生検デバイスを介してその先端に、特に生検デバイスの遠位端のノッチに負圧又は真空を印加できるように、生検デバイスの近位端に接続される。
【００５９】
デバイス８０は、制御コマンド又は検査される組織サンプルの病理学的特徴を表すデータ等の情報を交換するために有線又は無線でコンソール６０に接続される。デバイス８０は光スキャナ及び画像管理システムからなるデジタル病理システムであり、組織染色画像のデジタル化、保存、検索、及び処理、保存ボックス容器内に保存された情報の読み取り、並びに病理医に提示するためにこの情報をデジタル化された染色データセットと統合することを可能にする。これに加えて、フォトニック生検デバイスからのデータセットは病理組織画像の隣に提示される、又は、画像の特定の着色パターンにより特徴付けられ、かつ認識可能な態様で、２つのデータセットが画像内で融合される。例えば、生体内で測定された酸素化レベルが赤色として付加され、濃い赤色は低い酸素化を意味し、薄い赤色は高い酸素化レベルを意味する。また、ＦＴＩＲ又はラマンによる分子空間分布がカラーコード化マッピングとして特定の分子の病理スライドに加えられてもよい。
【００６０】
最初に生体内組織検査、即ち生体内での検査にかけられ、次にデバイス８０による生体外組織検査にかけられる組織サンプルは、容器９０内に入れられる。また、組織生体材料又はその一部に対して分子診断が行われてもよい（例えば、シークエンシング又はＰＣＲ）。
【００６１】
生体材料の保存容器は更に、生体内及び／又は生体外で取得された光学情報を保存可能なものである。これは、病理科においてデジタル病理デバイスにより読み取り可能なバーコードラベルであり得る。また、これは光学情報を電子的に保存可能なマイクロチップであってもよい。実際の情報を保存する代わりに、情報が読み出される場所の「アドレス」又は「リンク」を保存することも可能である。
【００６２】
他の実施形態によれば、容器８０はコンソール６０内に配置される。この場合、フォトニック生検デバイスがコンソールに取り付けられている間に容器にデータを書き込むことができる。データはバーコードの形態で書き込まれてもよく、又は容器上のチップ内に電子的に保存されてもよい。
【００６３】
プロセッサは、測定されたスペクトルを組織状態を示す生理学的パラメータに変換し、また、結果を可視化するためにモニタ６８が使用される。
【００６４】
プロセッサ上で実行可能なコンピュータプログラムは、プロセッサと共に又はその一部として供給される光学記憶媒体又はソリッドステート媒体等の適切な媒体上で供給されるが、他の形態、例えばインターネット又は他の有線若しくは無線遠隔通信システムを介して等によっても配布される。
【００６５】
蛍光測定のためには、コンソールは、１つ以上の検出ファイバを介する組織生成蛍光の検出中、少なくとも１つのソースファイバに励起光を供給可能でなければならない。励起光源はレーザ（例えば半導体レーザ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、又はフィルタ付きの水銀灯等のフィルタ付きの光源である。一般的には、励起光源によって発せられる波長は、検出される蛍光の波長の範囲よりも短い。励起光による検出器の起こり得る過負荷を回避するために、検出フィルタを使用して励起光をフィルタリングすることが好ましい。互いに区別しなければならない複数の蛍光エンティティが存在する場合、例えば分光計等の波長選択検出器が求められる。
【００６６】
蛍光測定が拡散反射測定と組み合わせられる場合、蛍光を測定するための励起光は、拡散反射のための光と同じソースファイバに供給される。これは、例えばファイバスイッチ、又はフォーカシング光学素子を備えたビームスプリッタ若しくはダイクロイックビーム結合器を使用することにより達成される。代替的には、別々のファイバを使用して蛍光励起光及び拡散反射測定のための光を供給する。
【００６７】
上記デバイスは、腰痛介入、癌診断の分野における生検材料採取、又は針周辺の組織性状診断が必要な場合等、最小限に侵襲的な針介入に使用され得る。
【００６８】
以下、外径、挿入長、及び好適な使用法に関して、例示的な針デバイスを説明する。
【００６９】
生検針は１．２７ｍｍ〜２．１０８ｍｍの外径を有し、その長さの１００ｍｍ〜１５０ｍｍが組織内に挿入され、首、頭部、胸部、前立腺、及び肝臓における軟部組織コア生検に使用される。
【００７０】
軟部組織の微細吸引針は、０．７１１ｍｍ〜２．１０８ｍｍの外径を有し、その長さの１００ｍｍ〜１５０ｍｍが軟部組織内に挿入され、軟部組織の吸引のために使用される。
【００７１】
脳生検針は、２．１０８ｍｍの外径を有し、その長さの１５０ｍｍ〜２５０ｍｍが組織内に挿入され、脳生検診断のために使用される。
【００７２】
最後に、デバイスは２．１０８ｍｍ以下の外径を有する針電極を含み、電極はその長さの２５０ｍｍまで組織内に挿入され、例えば腫瘍の高周波アブレーションのために使用される。
【００７３】
一実施例によれば、メインシャフト内側のチャネル径は０．９１ｍｍであり、チューブシャフト及び生検チューブの外径はこれをわずかに下回る。メインシャフトの外径は１．４ｍｍで、外径が１．６５ｍｍの外側スリーブ内に遊合結合される。ノッチは１７ｍｍの長さを有する。
【００７４】
別の実施例によれば、チューブシャフト、メインシャフト及び外側スリーブの寸法は外径が２ｍｍの生検チューブに適合される。
【００７５】
本発明を図面及び上記において詳細に図示及び記述してきたが、斯かる図示及び記述は制限的ではなく説明的又は例示的であると考えられるべきであり、本発明は開示された実施形態に限定されない。当業者は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲を分析することにより、開示された実施形態の他の変形例を理解及び実施する。
【００７６】
特許請求の範囲において、「含む（又は備える若しくは有する等）」との用語は他の要素又はステップを除外せず、また、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を除外しない。単に幾つかの手段が互いに異なる従属請求項に記載されているからといって、これらの手段の組み合わせを好適に使用することができないとは限らない。請求項内の如何なる参照符号もその範囲を限定するものとして解されるべきではない。
【符号の説明】
【００７７】
１０  メインシャフト
１２  メインシャフトのチャネル
１４  遠位チップ
１６  ノッチ
１８  リセス
２０  生検チューブ
２２  近位端
２３  位置合わせ溝
２４  遠位端
２６  長手軸
２８  生検チューブのチャネル
３０  チューブシャフト
３１  位置合わせ突起
３２  第１の端
３３  端部
３４  第２の端
３６  長手軸
３８  チューブシャフトのチャネル
４０  ファイバボディ
４２  光ファイバ
４４  ファイバボディの端面
５０  外側スリーブ
５２  刃先
５４  側方開口部
５６  内方突出縁
６０  コンソール
６４  光源
６６  光検出器
６８  モニタ
７０  吸引デバイス
８０  生体外組織検査用デバイス
９０  保存容器
１００  シャフト
２００  ノッチ
５００  アウター部材
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0006487043.tif 000003
【図１Ｃ】
0006487043.tif 000004
【図２】
0006487043.tif 000005
【図３】
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【図４】
0006487043.tif 000007
【図５Ａ】
0006487043.tif 000008
【図５Ｂ】
0006487043.tif 000009
【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７Ａ】
0006487043.tif 000012
【図７Ｂ】
0006487043.tif 000013
【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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