(57)【要約】本発明は、材料検体を材料から採取する医療装置に関する。医療装置は、材料検体を受容するためのレセプタクルを備える第１の部材および少なくとも第１の部材の一部を収容する中空の領域を有し、それによって少なくとも第１の部材の一部は第２の部材内で移動可能である第２の部材を備える。第１および第２の部材は、材料検体が第１の部材のレセプタクルに受容されるとき、材料検体を材料から、第１の部材を第２の部材内で移動させることによって採取することができるように配置される。医療装置はさらに、材料に関する情報を判断するために用いることができる電磁放射線を受信するように配置される光学素子を備える。医療装置は、医療装置を材料に挿入するための遠位端を有する。遠位端はさらに、少なくとも光学素子によって受信される放射線を透過させ、第１の部材のレセプタクルから離間する入口を備える。医療装置は、光学素子が電磁放射線を入口を通じて受信するように配置される。【選択図】図１
2017508573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料検体を材料から採取する医療装置であって、
前記医療装置は：
前記材料検体を受容するためのレセプタクルを備える第１の部材；
少なくとも前記第１の部材の一部を収容する中空の領域を有し、それによって少なくとも前記第１の部材の一部は前記第２の部材内で移動可能である第２の部材；および
前記材料に関する情報を判断するために用いることができる電磁放射線を受信するように配置される光学素子；
を備え、
前記医療装置は前記材料に挿入するための遠位端を有し、前記遠位端は入口を備え、前記入口は少なくとも前記光学素子によって受信される前記放射線を透過させ、前記第１の部材の前記レセプタクルから離間し、
前記第１および第２の部材は、前記材料検体が前記第１の部材の前記レセプタクルに受容されるとき、前記材料検体を前記材料から、前記第１および第２の部材を互いに移動させることによって採取することができるように配置される、医療装置。
【請求項２】
請求項１に記載の医療装置であって、前記光学素子は前記電磁放射線を、前記入口を通じて、前記医療装置の長手方向軸に実質的に平行な方向から受信するように配置される、医療装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の医療装置であって、前記光学素子は前記電磁放射線を、前記入口を通じて、前記医療装置の長手方向軸に実質的に垂直な方向から受信するように配置される、医療装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記光学素子は電磁放射線を前記材料に誘導するように配置される、医療装置。
【請求項５】
請求項４に記載の医療装置であって、前記電磁放射線は赤外線である、医療装置。
【請求項６】
請求項５に記載の医療装置であって、前記電磁放射線は近赤外線であり、０.７マイクロメータから３マイクロメータまでの波長を有する、医療装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記第１の部材は前記第２の部材内で撮像構成と検体採取構成との間で移動可能であり、前記撮像構成では前記光学素子は前記電磁放射線を前記入口を通じて受信し、前記検体採取構成では前記レセプタクルは前記材料検体を受容する、医療装置。
【請求項８】
請求項７に記載の医療装置であって、前記第１の部材は前記第２の部材の回りを実質的に約１８０度回転し、前記撮像構成と前記検体採取構成との間を移動する、医療装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記第２の部材は検体採取孔を備え、前記第１の部材が前記検体採取構成にあるとき、前記検体採取孔は、前記第１の部材の前記レセプタクルと位置合わせするように配置される、医療装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記医療装置が前記材料に挿入されるとき、前記入口は前記第１の部材の前記レセプタクルに対して遠位に配置される、医療装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の医療装置であって、前記入口は前記医療装置の前記遠位端の先端、または前記遠位端の先端内に配置される、医療装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は、外部入口を前記第２の部材の遠位端に備える、医療装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は、内部入口を前記第１の部材の遠位端に備える、医療装置。
【請求項１４】
請求項９に記載の医療装置であって、前記入口もまた、前記レセプタクルと位置合わせ可能な前記第２の部材の前記検体採取孔から離間している、医療装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は孔を備える、医療装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は少なくとも前記受信した電磁放射線を透過させる素材を備える、医療装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は前記医療装置の前記遠位端の前記先端によって形成される、医療装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の医療装置であって、前記医療装置の前記遠位端の前記先端は、少なくとも前記受信される電磁放射線を透過させる素材からなる、医療装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は複数の内部入口および／または複数の外部入口を備える、医療装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記第２の部材の前記遠位端は複数の外部入口を備え、前記光学素子は前記第２の部材に対して移動可能であり、それによって電磁放射線は２以上の外部入口に誘導され、および／または２以上の外部入口から受信されることができる、医療装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記光学素子は前記第１の部材の内部部分に配置される、医療装置。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は、前記第１の部材の前記遠位端に配置される内部入口を備え、前記内部入口は、実質的に前記レセプタクルに対向して配置される、医療装置。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記医療装置が前記材料に挿入されるとき、前記光学素子は前記電磁放射線を前記医療装置に近接する材料領域から受信するように配置される、医療装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の医療装置であって、前記受信した電磁放射線は前記材料領域から後方散乱される、医療装置。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載の医療装置であって、前記受信した電磁放射線は前記材料領域から蛍光放射される、医療装置。
【請求項２６】
材料検体を材料から採取するための方法であって、前記方法は、
前記材料を提供するステップ；
医療装置を提供するステップ；
前記医療装置の遠位端を前記材料に挿入するステップ；
電磁放射線を前記材料に放射するステップ；
放射される前記電磁放射線に応じて、電磁放射線を受信するステップであって、前記受信される電磁放射線を用いて前記材料に関する情報を判断するステップ；
前記材料検体を前記レセプタクル内に受容するステップ；および
前記第１および第２の部材を互いに移動して、前記材料検体を前記材料から採取するステップを含む、方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、前記受信した電磁放射線を分析するステップを含む、方法。
【請求項２８】
請求項２６または２７に記載の方法であって、前記医療装置は請求項１〜２５のいずれか１つに記載の医療装置である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は広範に、材料検体を材料から採取するための医療装置および方法に関し、特に、ただし非排他的に、生体組織から組織検体を採取するための針に関する。
【背景技術】
【０００２】
病変組織の存在またはその範囲を判断することは、医学および生検の処置の範囲で重要である。たとえば、悪性組織の評価は癌の治療のために重要である。生検針を疑わしい組織に挿入し、癌細胞を検査できるように組織検体を採取する。代表的な従来の生検針は、組織検体を受容するための針の先端近くの中空の区画と、区画内に位置し、周囲の組織から組織検体を切断するための切刃とを有する。一部の生検針はまた、脳生検でよく行われるように、組織を組織検体から区画内に引き寄せるために吸引を行ってもよい。
【０００３】
針生検処置には多くの問題がある。たとえば、最適な組織検体を採取するために生検針の位置決めが重要である。特に、組織検体を癌組織から抽出時に、脂肪細胞や壊死細胞ではなく悪性細胞を含有する領域から検体を採取することが重要である。さらに、血管などの生理学的構造の損傷を防ぐことも重要である。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の第１の態様によれば、材料から検体を得るための医療装置が提供される。本医療装置は、
材料検体を受容するためのレセプタクルを備える第１の部材；
少なくとも第１の部材の一部を収容する中空の領域を有し、それによって少なくとも第１の部材の一部は第２の部材内で移動可能である第２の部材；および
材料に関する情報を判断するために用いることができる電磁放射線を受信するように配置される光学素子；
を備え、
医療装置は材料に挿入するための遠位端を有し、遠位端は入口を備え、入口は少なくとも光学素子によって受信される放射線を透過させ、第１の部材のレセプタクルから離間し、
第１および第２の部材は、材料検体が第１の部材のレセプタクルに受容されるとき、材料検体を材料から、第１および第２の部材を互いに移動させることによって採取することができるように配置される。
【０００５】
本発明の実施形態は顕著な有利点を有する。特に、医療装置が材料検体を採取すべき材料に挿入されるとき、材料検体を採取するために最適な領域の位置を突き止めることができる。具体的には、医療装置が材料に挿入されるとき、材料領域から後方散乱または放射される電磁放射線を受信することによって材料領域、に関する情報を得ることができる。たとえば、材料領域が癌細胞またはある程度の脂肪細胞および壊死細胞などの異常細胞を含有するかを判断することができる。情報を用いて、悪性組織のグレードまたは領域の重大度を特定するなど、病変組織を特徴付けしてもよい。また、血管などその他の生理学的構造の位置を特定して、そのような構造を医療装置が損傷することを回避することができる。
【０００６】
分かりやすいように、「病変」という用語を良性、前癌状態または悪性のこともある病変または腫瘍を含めて、組織内の異常の同義語として本特許明細書を通じて用いる。
【０００７】
さらに、電磁放射線を受信する入口をレセプタクルから離間して設けることによって、医療装置は入口の位置および数に関して大きな自由度を提供する。それによって、様々な方向で材料領域を評価可能な多用途な医療装置が実現する。特に、材料領域の３次元画像を得ることができる医療装置が提供されてもよい。また、レセプタクルから離間して入口を設けることによって、医療装置の遠位端を相対的に剛性に製造することも可能となってもよい。これは、比較的硬い組織に医療装置を挿入する特定の適用において有利である。さらに、個別の入口は比較的簡潔な方法、たとえばレーザを用いて製造可能である。この点に関して、光学素子および入口は従来の生検針に組み込まれてもよい。さらに、入口から離間してレセプタクルを設けることによって、光学素子はレセプタクルに収集される材料検体に決して近接しない。これは医療装置の消毒に関して非常に有利である。
【０００８】
医療装置は一般に細長い。一実施形態では、医療装置は、生体組織に挿入して組織検体を採取するための生検針などの医療針であってもよい。組織検体は、癌組織などの病変組織を含む。医療装置が生検針である実施形態では、第１の部材は一般に内針であり、第２の部材は中空の外針である。
【０００９】
医療装置は一般に、医療装置が材料に挿入されるとき、光学素子が医療装置に近接する材料領域からの電磁放射線を受信するように配置される。たとえば、材料領域は医療装置の側部および／または正面部分に位置していてもよい。この点に関して、入口は医療装置の遠位端の側部に位置する。
【００１０】
受信される電磁放射線は一連の様々な機構によって組織から発するものであってもよい。たとえば、電磁放射線は材料領域から後方散乱されてもよく、および／または材料領域から蛍光放射されてもよく、および／または材料領域から発光によって放射されてもよい。電磁放射線を材料領域から受信することによって、材料領域に関する情報を得ることができる。情報とは、たとえば材料領域の画像の形式、および材料領域の光学特徴の計測の形式の情報を含む。取得した情報は、材料領域が悪性細胞、脂肪細胞または壊死細胞、またはその他の種類の組織を含有するかを示してもよい。情報を用いて、悪性組織のグレードを特定するなど、病変組織を特徴付けしてもよい。取得した情報に基づいて、所望する材料検体の位置を特定してもよい。
【００１１】
医療装置は、光学素子が電磁放射線を入口を通じて医療装置の中心軸に実質的に平行な方向から受信するように配置されてもよい。このようにして、医療装置が材料内を前進するとき、前進方向にある材料に関する情報を得てもよい。さらに、または代替的に、医療装置は、光学素子が電磁放射線を入口を通じて、医療装置の中心軸に平行ではない方向から受信するように配置されてもよい。たとえば、医療装置は、光学素子が電磁放射線を入口を通じて医療装置の中心軸に実質的に垂直な方向から受信するように配置されてもよい。医療装置の中心軸に対して任意の適切な角度が考案されることが当業者には理解されるであろう。
【００１２】
光学素子はさらに、電磁放射線を材料内に誘導するように配置されてもよい。電磁放射線は任意の適切な波長を有していてもよい。具体的な一実施例では、電磁放射線は近赤外線などの赤外線である。近赤外線は、たとえば０.７マイクロメータから３マイクロメータの範囲の波長を有していてもよい。
【００１３】
医療装置は、光学素子が電磁放射線を複数の方向から受信し、および／または複数の方向に誘導するように配置されてもよい。
【００１４】
光学素子は、電磁放射線を送信するための光ファイバを備えていてもよい。光ファイバは、光学処理システム、光源および検出器の少なくとも１つに接続してもよい。
【００１５】
医療装置は一般に、医療装置が材料に挿入されるとき、第１の部材のレセプタクルが、医療装置の側部に位置する材料検体を材料領域から受容するように配置される。この点に関して、レセプタクルは一般に第１の部材の側部に配置される。レセプタクルの大きさは一般に、材料検体の大きさを規定する。
【００１６】
本発明の実施形態によると、医療装置は第１の部材が第２の部材内で回転可能なように配置される。第１の部材は一般に医療装置の長手方向軸の回りを回転可能である。
【００１７】
さらに、または代替的に、医療装置は第１の部材が第２の部材内で移動可能なように配置される。第１の部材は一般に医療装置の長手方向軸に沿って移動可能である。たとえば、第１および第２の部材は概ね管状形である。第１の部材が第２の部材内で摺動嵌合されるように、第２の部材は内径を有する部分を有していてもよく、第１の部材は外径を有する部分を有していてもよい。
【００１８】
第１の部材は第２の部材内で、撮像構成と検体採取構成との間で移動可能であってもよい。撮像構成では光学素子は電磁放射線を入口を通じて受信し、検体採取構成ではレセプタクルは材料検体を受容する。第１の部材は、撮像構成と検体採取構成との間で回転可能および／または移動可能であってもよい。特定の実施例では、第１の部材は第２の部材の回りを実質的に約１８０度回転し、撮像構成と検体採取構成との間を移動する。４５度、９０度および１３５度などの任意の適切な角度が考案されることが当業者には理解されるであろう。第２の部材は検体採取孔を備えていてもよい。第１の部材が検体採取構成にあるとき、検体採取孔は、第１の部材のレセプタクルと位置合わせするように配置される。検体採取孔は一般に、レセプタクルと類似する大きさまたはレセプタクルの大きさより大きい。そのため、材料検体は第２の部材の検体採取孔を通過して第１の部材のレセプタクルに受容されることができる。
【００１９】
医療装置は、第１の部材が第２の部材内で回転することによって採取した材料検体をレセプタクルが受容するように配置されてもよい。さらに、または代替的に、医療装置は、材料検体を第１の部材が第２の部材内で平行移動することによって採取することができるように配置されてもよい。具体的には、第１の部材および／または第２の部材は切断要素を有していてもよい。たとえば、切断要素は第１の部材のレセプタクルの端部および／または第２の部材の検体採取孔の端部に配置されてもよい。
【００２０】
一実施形態では、材料検体を吸入などによる力を印加してレセプタクルに採取してもよい。たとえば、第１の部材の中空または管状領域に吸入を適用できるように、第１の部材は中空または管状領域を備えていてもよい。
【００２１】
第１の部材が撮像構成にあるとき、第２の部材の一部は少なくとも部分的に第１の部材のレセプタクルを覆ってもよい。さらに、または代替的に、第１の部材が検体採取構成にあるとき、第２の部材の一部または別の部分は少なくとも部分的に光学素子を覆ってもよい。たとえば、第２の部材は管状形であってもよく、それによって第２の部材の壁部分は、第１の部材が検体採取構成にあるとき光学素子を覆い、および／または第１の部材が撮像構成にあるときレセプタクルを覆う。
【００２２】
医療装置は、第２の部材に対する第１の部材の位置を表示するように配置されるインジケータを備えていてもよい。特に、インジケータは撮像構成および／または検体採取構成を表示してもよい。このようにして、医療装置のオペレータは制御する第２の部材内で第１の部材が移動することを制御することができる。
【００２３】
医療装置の遠位端は閉鎖されていてもよい。医療装置は医療装置の遠位端に取り付けることができる閉鎖した端部キャップなどの閉鎖要素を備えていてもよい。たとえば、第１および第２の部材の両方の遠位端を閉鎖してもよい。代替的に、第１の部材の遠位端を閉鎖し、第２の部材の遠位端を開口してもよい。
【００２４】
医療装置の遠位端は鋭い先端または丸い先端を有していてもよい。たとえば、脳での適用では、脳内の血管を穿刺しないように医療装置を脳組織に挿入するために、丸い先端を有する医療装置を提供することが有利である。その他の適用では、装置を組織に挿入しやすいように鋭い先端を有することが有利になることもある。
【００２５】
特定の実施形態では、医療装置が材料に挿入されるとき、第１の部材のレセプタクルに対して入口は遠位に配置される。たとえば、入口は遠位端の先端に、または遠位端の先端内に配置されてもよい。このようにして、医療装置が材料内を前進するとき、材料領域に関する情報をレセプタクルの直接正面で得ることができる。
【００２６】
入口は、外部入口を第２の部材の遠位端に備えていてもよい。さらに、または代替的に、入口は内部入口を第１の部材の遠位端に備えていてもよい。一実施例では、医療装置は、第１の部材を第２の部材内で移動することによって、内部入口および外部入口が位置合わせできるように配置される。
【００２７】
一実施形態では、入口はレセプタクルと位置合わせ可能な第２の部材の検体採取孔からも離間している。特に、外部入口は検体採取孔から離間していてもよい。
【００２８】
入口は孔の形状であってもよい。さらに、または代替的に、入口は、少なくとも受信した電磁放射線を透過させる素材、たとえばガラスまたはプラスチックなどの高分子素材を備えていてもよい。具体的な一実施例では、入口は窓の形状であってもよい。入口は第１の部材および／または第２の部材の外面が平面となるように、配置されてもよい。
【００２９】
入口は任意の適切な形状であってもよい。たとえば、外部入口は第２の部材の遠位端の横スリットの形状であってもよい。このように、光学素子を第２の部材に対して移動することによって、２次元領域の撮像が可能になってもよい。
【００３０】
特定の実施形態では、入口は医療装置の遠位端の先端に形成される。特に、先端は受信した電磁放射線を透過する素材、たとえばガラスまたはプラスチックなどの高分子素材からなっていてもよい。このようにして、３次元領域の撮像が可能になってもよい。
【００３１】
医療装置の遠位端は複数の内部入口および／または複数の外部入口を備えていてもよい。たとえば、第２の部材の遠位端が複数の外部入口を備える場合は、電磁放射線を２以上の外部入口に誘導しおよび／または２以上の外部入口で受信されるように、光学素子は第２の部材に対して移動可能であってもよい。
【００３２】
一実施形態では、光学素子は第１の部材の内部部分に配置される。光学素子は、たとえば、第１の部材の内部部分に取り付けられてもよい。
【００３３】
一部の実施形態では、第１の部材の内部入口は実質的にレセプタクルに対向して配置される。このようにして、第１の部材は第２の部材に対して実質的に約１８０度回転可能であり、検体採取構成と撮像構成の間を移動する。
【００３４】
本発明の第２の態様によると、材料検体を材料から採取するための方法が提供される。本方法は、
材料を提供するステップ；
本発明の第１の態様による医療装置を提供するステップ；
医療装置の遠位端を材料に挿入するステップ；
電磁放射線を材料に放射するステップ；
放射される電磁放射線に応じて、電磁放射線を受信するステップであって、受信される電磁放射線を用いて材料に関する情報を判断するステップ；
材料検体をレセプタクル内に受容するステップ；および
第１および第２の部材を互いに移動して、材料検体を材料から採取するステップを含む。
【００３５】
特定の一実施形態では、方法は、第１の部材を第２の部材に対して撮像構成から検体採取構成に移動させるステップを含む。このステップは、第１の部材を第２の部材内で回転および／または平行移動さえることによって実施されてもよい。
【００３６】
材料検体を採取するステップは、材料検体を周囲の材料から切断することを含んでいてもよい。材料を切断するステップは、第２の部材を第１の部材に対して回転および／または平行移動させることを含んでいてもよい。
【００３７】
具体的な一実施例では、放射される電磁放射線は近赤外線などの赤外線である。
【００３８】
本方法は、受信した電磁放射線を分析するステップを含んでいてもよい。たとえば、受信した電磁放射線を、光干渉断層像および／または蛍光顕微鏡などの適切な撮像技法で分析してもよい。受信した電磁放射線の分析に基づいて、材料検体を特定してもよく、および／または材料の弾性などの材料の機械的または光学特徴を判断してもよい。
【００３９】
本発明は、本発明の特定の実施形態の説明によってより完全に理解されるであろう。による。説明は添付図を参照して提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施形態による検体を得るために材料に挿入するための医療装置の概実質的に図である。
【図２】本発明の別の実施形態による医療装置の概実質的に図である。
【図３】本発明の別の実施形態による医療装置の概実質的に図である
【図４】代表的な光学素子の概実質的に図を示す。
【図５Ａ】図２の医療装置の写真を示す。
【図５Ｂ】図２の医療装置の写真を示す。
【図６Ａ】様々な構成における医療装置の操作を例示する図２の医療装置を示す。
【図６Ｂ】様々な構成における医療装置の操作を例示する図２の医療装置を示す。
【図６Ｃ】様々な構成における医療装置の操作を例示する図２の医療装置を示す。
【図６Ｄ】様々な構成における医療装置の操作を例示する図２の医療装置を示す。
【図７】図２の医療装置を用いて取得するデータから生成される画像を示す。
【図８】図２の医療装置を用いて取得するデータから生成される画像を示す。
【図９】本発明の実施形態による方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の実施形態は、検体を得るために材料に挿入するための医療装置に関する。医療装置は、生体組織の検体を採取するための生検針などの医療針であってもよい。例示的な生検針は、乳房生検、前立腺生検、脳生検、肝生検、および筋生検などの様々な用途で用いられる。
【００４２】
医療装置は第１の部材を備える。第１の部材は検体を受領するために配置されるレセプタクルを備える。レセプタクルは一般に、検体が材料領域から受領されるように配置される。材料領域は医療装置が材料に挿入されるとき、医療装置の側部に位置する。さらに、医療装置は第２の部材を備える。第２の部材は、少なくとも第１の部材の一部を収容するための中空の領域を備える。それによって、少なくとも第１の部材の一部は第２の部材内で移動可能である。たとえば、第１の部材は、生体組織の検体を収容するためのレセプタクルを備える内針であってもよく、第２の部材は管状形の外針であってもよい。本実施例では、内針は外針内で回転可能かつ移動可能である。このようなコア生検針は当該技術において周知であり、癌組織の検査など様々な分野における適用を得ている。
【００４３】
本発明の実施形態による医療装置はさらに、電磁放射線を受信するために配置される光学素子を備える。光学素子は、医療装置が材料内を前進するときに、医療装置に近接する材料領域に放射される電磁放射線に応答して電磁放射線を受信してもよい。ただし、代替的に、材料領域は光学素子によって受信される電磁放射線を放射してもよい。このようにして、材料領域に関する情報を得ることができる。たとえば、得た情報は血管などの生理学的構造の位置を示していてもよく、または組織領域が癌細胞、壊死細胞、脂肪細胞またはその他の問題のない正常細胞を含有するかなどの組織の種類を示していてもよい。別の実施例として、情報は悪性細胞のグレードを示すなど組織領域を特徴付けてもよい。得た情報に基づいて、所望する組織検体の位置を突きとめてもよい。
【００４４】
入口は医療装置の遠位端に配置され、医療装置が材料に挿入されるとき、光学素子は入口を通じて電磁放射線を受信する。入口は電磁放射線を透過させ、第１の部材のレセプタクルから離間している。そのため入口の位置および数に関してある程度の自由が提供されるという顕著な有利点が得られる。それによって、様々な方向で材料領域を評価可能な多用途な医療装置が実現する。
【００４５】
さらに、レセプタクルから離間して入口を設けることによって、医療装置の構成を単純化し、それによって製造工程の単純化することができる。また、医療装置の遠位端を相対的に剛性に製造することも可能となってもよい。これは、生体組織などの比較的硬い材料の一定の適用において有利である。ここで図１を参照すると、本発明の特定の実施形態による医療装置１００が示される。具体的な本実施形態では、医療装置は脳生検針１００であり、２つの位置で構成される。つまり、図１Ａに示す撮像構成と、図１Ｂに示す検体採取構成で構成される。
【００４６】
特に、脳生検針１００は、脳組織の検体を受容するためのレセプタクル１０４を有する内針１０２と、少なくとも内針１０２の一部を収容することができるように管状形の外針１０６とを備える。内針１０２は外針１０６内で回転可能および移動可能である。特に、内針１０２は脳生検針１００の中心軸の回りを外針１０６内で回転可能であり、撮像構成と検体採取構成の間を移動する。
【００４７】
脳生検針１００はさらに光学素子１０８を備える。光学素子１０８は、電磁放射線１１０を組織領域に誘導するように配置される。具体的な本実施例では、近赤外線１１０は脳組織領域内に放射される。光学素子１０８もまた、放射される近赤外線１１０に応じて生体組織によって後方散乱される光線を受信するように配置される。それによって、組織領域に関する情報を得ることができる。当業者には、放射される電磁放射線が、可視光線、赤外線および紫外線などの任意の適切な波長の電磁放射線であってもよいことが理解されよう。組織領域に誘導される近赤外線１１０は組織領域に伝播し、光線１１０の一部は組織によって後方散乱される。近赤外線では、そこから後方散乱光線が検出されて画像を形成する形状生体組織内での最大距離は、およそ２〜３ｍｍである。放射される光線の距離は撮像視野を決定する。
【００４８】
具体的な本実施例では、光学素子１０８は、光源（不図示）に接続する光ファイバ１１２と、光学処理システム（不図示）とを備える。光学処理システムは、具体的な本実施例では、光干渉断層像（ＯＣＴ）スキャナ、または蛍光スキャナなどの撮像スキャナであってもよい。ただし、光学処理システムは以下のような任意の適切な光学撮像技法を用いてよいことが当業者には理解されるであろう。すなわち、蛍光剤プロトフォルフィリンＩＸを用いた同時蛍光計測と共に行うＯＣＴ計測、ＯＣＴのみ、蛍光のみ、多光子蛍光顕微鏡、拡散光断層像、全反射蛍光顕微鏡、位相差顕微鏡、誘導放出抑制顕微鏡、近接場走査光顕微鏡、微分干渉顕微鏡、第２高調波撮像顕微鏡、反射分光法およびラマン分光法である。
【００４９】
さらに、医療装置は複数の計測を得るように配置されてもよいことが当業者には理解されよう。このようにして、組織の移動を示す情報を判断して、弾性などの組織領域の機械的性質を判断してもよい。組織の機械的性質の判断の実施例は国際特許出願番号第ＰＣＴ／ＡＵ２０１２／００１３８５号に記載されており、同出願は本明細書に参照により組み込まれる。
【００５０】
本実施形態では、脳生検針１００は丸い先端で終端する閉鎖した遠位端１１４を有する。丸い先端は、脳生検の分野において、脳生検針１００が脳組織に挿入されるとき、脳生検針１００の先端が脳の任意の血管を穿刺しにくくなるという大きな有利点を有する。具体的な本実施例では、内針１０２の遠位端は外針１０６の遠位端内で完全に封鎖され、両方の針１０２、１０６はそれぞれ閉鎖した遠位端を有する。
【００５１】
脳生検針１００はさらに、遠位端１１４の脳生検針の丸い先端とレセプタクル１０４との間に配置される入口を備える。本実施形態では、入口は内針１０２の遠位端に配置される内部入口１１６と、外針１０６の遠位端に配置される外部入口１１８とを備える。内部および外部入口１１６、１１８はそれぞれを透過させる孔を備える。光線１１０は組織領域に誘導され、光学素子１０８によって受信される。具体的な本実施例では、少なくとも外部入口１１８は、外針１０６の外面が平面となるように孔内にガラス素材を備える。その他の透過素材、たとえば光学接着剤またはプラスチックなどの高分子素材を用いて入口を形成してもよい。これによって、脳生検針１００の挿入および洗浄に関して顕著な有利点が提供される。
【００５２】
本実施形態では、脳生検針１００が撮像構成のとき、内部入口１１６は外部入口１１８と位置合わせされる。外部および内部入口１１６、１１８は、対応する様式で、脳生検針１００が撮像構成で構成されるとき、情報が実質的に失われることなく光線が入口１１６、１１８を通過して放射され受信されるような寸法および位置を取る。
【００５３】
内部入口１１６はレセプタクル１０４に実質的に対向するように位置する。それによって、内針１０２は約１８０度回転して、撮像構成と検体採取構成との間で移動する。これは、光ファイバ１１２を内針１０２の中空の領域の内壁に取り付けられるため、有利である。ただし、光ファイバ１１２は代替的に外針内または外に取り付けてもよいことは当業者には理解されるであろう。たとえば、外針の中空の領域は光ファイバを備える通路を有していてもよい。
【００５４】
内部入口１１６はレセプタクル１０４から離間し、外部入口１１８は対応する抽出孔１０７から離間している。個別の入口を提供することによって、前述したように顕著な有利点が提供される。
【００５５】
脳生検針１００を脳組織に挿入中に、脳生検針１００は図１Ａに示す撮像構成で構成される。
【００５６】
特に、内針１０２の内部入口１１６および外針１０６の外部入口１１８は位置合わせされるため、入口１１６、１１８を通って電磁放射線は組織領域に誘導され、光学素子１０８によって受信される。さらに、レセプタクル１０４は外針１０６の壁部分によって覆われる。
【００５７】
具体的な本実施例では、近赤外線１１０は脳生検針１００の中心軸に実質的に直角な方向に放射され、脳生検針１００の中心軸に実質的に直角な方向から受信される。このようにして、組織検体が抽出される組織領域と実質的に同一な組織領域に関する情報を得ることができる。特に、入口１１６をレセプタクル１０４から独立して遠位に配置することによって、脳生検針１００が組織内を前進するとき、レセプタクル１０４の直接正面にある組織領域の情報を得ることができる。
【００５８】
ただし、脳生検針１００は、電磁放射線が脳生検針の中心軸に平行な方向に放射され、または脳生検針の中心軸に平行な方向から受信されるように配置されてもよいことが当業者には理解されよう。このようにして、脳生検針１００が生体組織内を前進するとき、脳生検針の直接正面にある組織領域の情報を得ることができる。さらに、光学素子１０８は電磁放射線を脳生検針の中心軸に対して３０度、４５度および１３５度などの任意の適切な方向に誘導してもよく、または電磁放射線を任意の適切な方向から受信してもよい。
【００５９】
脳生検針１００の先端内の光学素子１０８および内部および外部入口１１６、１１８を設けることによって、脳生検針１００を脳組織内でさらに移動させる必要がなく、所望する組織検体の位置をつきとめ、採取することができる。脳生検針１００は脳組織内の所定の位置にとどまっていてもよく、内針１０２は単に回転して撮像構成から図１Ｂに示す検体採取構成に移動してもよい。脳組織内での脳生検針１００の移動を最小限に抑えられることは大きな有利点である。
【００６０】
光学素子１０８および内部入口１１６は近赤外線１１０が組織領域から検体採取孔１０７を通じて誘導され、受信されるように配置されてもよいことに留意されたい。その結果として、外針１０６の外部入口１１８は必要でなくなることもある。
【００６１】
脳生検針１００が脳組織で前進して所望する位置に到達すると、内針１０２は実質的に１８０度回転して脳生検針１００を図１Ｂに示すように検体採取構成に配置する。特に、内針１０４は検体採取構成に配置され、外針１０６の検体採取孔１０７はレセプタクル１０４と位置合わせされ、それによって組織検体は検体採取孔１０７を通過し、レセプタクル１０４内に含有される。さらに、外針１０６の壁部分は光学素子１０８および内部入口１１６を覆う。
【００６２】
この具体的な実施形態では、吸入形態の力が内針１０２の中空の領域に印加され、組織をレセプタクル１０４に吸引する。十分な組織がレセプタクル１０４内に受容されると、内針１０２を外針１０６内で回転させることによって組織検体を周囲の組織から切断することができる。同時に、外針１０６はレセプタクル１０４を閉鎖する。外針は長検体採取孔１０７の手方向端部に位置する切断要素（不図示）を備える。内針１０２が外針１０６内で回転するにつれて、切断要素は組織を切断し、それによってさらなる分析のために組織検体を採取する。その後内針１０２は外針１０６とは別に、または外張り１０６と一緒に格納されてもよい。
【００６３】
内針を外針内で交互に、または平行移動させることによって、組織検体を周囲の組織から切断してもよいことが当業者には理解されるであろう。この点に関して、外針は、たとえば、切断要素を検体採取孔の横端部に備えていてもよい。
【００６４】
脳生検針１００はさらに、外針１０６に対する内針１０２の位置を表示するインジケータ（不図示）を備える。特に、インジケータは図１Ａに示す撮像構成および図１Ｂに示す検体採取構成を表示してもよい。インジケータはオペレータを支援し、外針１０６内の内針１０２の移動を制御してもよい。インジケータは任意の適切な方法で実装されてもよい。
【００６５】
本発明の別の実施形態（不図示）によると、脳生検針１００などの生検針は光学素子１０８に類似する光学素子を備える。生検針１００の中心軸に実質的に直角の方向で組織に光線を放射するのではなく、生検針の中心軸に平行な方向で組織に光線は放射される。つまり、生検針が組織内を前進するとき、光線は前進方向に放射される。その結果として、後方散乱光線が光学素子によって生検針の先端の実質的に正面に位置する組織領域から受信される。
【００６６】
特に、内部入口１１６および外部入口１１８は内部および外針の遠位端の先端内部にそれぞれ配置されてもよい。このような構成では、内針を外針内で回転させて撮像構成と検体採取構成との間を移動することが必要ではないこともある。また、この構成によって、生検針の遠位端の直接正面にある材料の連続撮像が可能になることもある。たとえば、血管およびその他の生理学的構造は生検針の先端のすぐ前に位置していてもよい。
【００６７】
別の代表的な実施形態では、複数の外部入口を有する入口を備える脳生検針１００などの生検針が提供される。これによって、電磁放射線を２以上の位置および方向から受信することが可能となる。本事例では、光学成分が内針に付着している場合、光学素子は、たとえば内針を回転させることによって外部入口に対して移動可能であってもよい。代替的に、生検針は複数の光学素子を備えていてもよい。ある特定の実施例では、光線は１つの外部入口から放射される一方、組織から後方散乱され、および／または蛍光放射される光線は別の入口から受信される。
【００６８】
さらに、または代替的に、外部入口は内部入口または光学素子の撮像視野よりも大きい寸法を有する。たとえば、外部入口はスリットの形状であってもよく、光学素子はスリットに対して移動可能であってもよい。それによって電磁放射線を一連の角度から受信することができる。このようにして、２次元領域の撮像が可能になってもよい。代替的な実施例では、外部入口は外針の遠位端の先端に形成される。先端は電磁放射線を透過する素材、たとえばガラスで構成されていてもよい。光学成分がガラス先端に対して移動可能な場合は、３次元領域の撮像が可能になってもよい。
【００６９】
前述の特徴は脳生検針にのみ適用されるのではなく、材料検体を採取するために材料に挿入される任意の適切な医療装置にも適用されることが当業者には理解されるであろう。
【００７０】
ここで図２を参照すると、本発明の別の実施形態による生検針２００が示される。図１に示す実施形態と同様に、医療装置は生検針２００であり、生体組織の検体を受容するためのレセプタクル２０４を有する内針２０２、および少なくとも内針２０２の一部を収容可能な管状形を有する外針２０６を備える。内針２０２は外針２０６内で回転可能および移動可能である。
【００７１】
生検針２００はまた光学素子２０８を備える。光学素子２０８は、生検針２００が生体組織内に前進するとき、および／または生体組織内から後退するとき、近赤外線２１０を組織領域に誘導するように生検針２００の側部に配置される。図１に示す実施形態と同様に、光学素子２０８は生体組織に導入される近赤外線２１０に応じて生体組織によって後方散乱される光線を受信するように配置される。光学素子２０８は、光源（不図示）に接続する光ファイバ２１２と、光学処理システム（不図示）とを備える。
【００７２】
内針２０２は図１に示す内針１０２の入口１１６に類似する内部入口２１６を備える。内部入口２１６は近赤外線２１０を透過させ、近赤外線２１０は光学素子２０８によって組織領域に誘導し、組織領域から受信される。さらに、内部入口２１６はレセプタクル２０４から離間している。レセプタクル２０４とは別の入口２１６を設けることによって、内部入口を内針２０２の端部キャップ２０３内などの先端内に配置することができる。内針２０２の開口遠位端の内部部分内に配置される端部キャップ２０３は交換可能であってもよい。したがって、光学素子２０８が端部キャップ内に配置されるとき、光学素子２０８もまた交換可能であってもよい。このようにして、光ファイバ２１２を含む光学素子２０８は従来の生検針に組み込まれてもよい。
【００７３】
図１に示す脳生検針１００とは反対に、内針２０２の遠位端は尖った先端で終端する。尖った先端は、生検針２００が生体組織に挿入するとき、外針２０６を超えて延在する。外針２０６は開口遠位端２１４を有し、内針２０２を露出するために後退することができる。尖った先端を用いる有利点は、生検針２００を生体組織に穿刺しやすいことである。ただし、尖った先端の不利点は先端が組織検体を採取する組織領域を超えて延在することである。脳などの繊細な臓器では、血管などの重要な構造を穿刺する危険性が増大することもある。そのような状況では、脳生検針１００で示す丸い先端の方が好ましいこともある。
【００７４】
生検針２００が組織に挿入されると、内針２０２のレセプタクル２０４は外針２０６内に後退し、レセプタクル２０４は外針２０６の壁部分によって覆われる。光学素子２０８はレセプタクル２０４を閉鎖しないように内針２０２内に取り付けられ、好ましくは実質的に内針２０２のレセプタクル２０４に対向して取り付けられる。ただし、その他の適切な構成も考案される。たとえば、光学素子２０８はレセプタクル２０４に隣接して配置されてもよい。
【００７５】
脳生検針１００と同様に、生検針２００は図２Ａに示す撮像構成および図２Ｂに示す検体採取構成で構成されることができる。生検針２００が撮像構成に配置されるとき、光学素子は後方散乱光線２１０を内部入口２１６を通じて受信することができる。本実施形態では、外針２０６内の外部入口は必要ではない。その代わりに、生検針が撮像構成にあるとき、外針２０６の遠位端２１４に角度をつけ、それによって入口２１６および光学素子２０８を露出する。外針２０６の遠位端２１４は、撮像構成において、外針２０６の壁部分がレセプタクル２０４を閉鎖し続けるように角度をつけられる。
【００７６】
生検針２００が所望する組織内に配置されると、内針２０２が最初に回転し、その後外針２０６は後退して組織検体を受容するためにレセプタクル２０４を露出する。組織は次にレセプタクル２０４に収容される。この位置において、外針２０６の壁部分は光学素子２０８および内部入口２１６を覆う。外針２０６の遠位端は、外針２０６内で内針２０２のみを回転させることによって、レセプタクル２０４を露出するように角度を付けてもおいことが当業者には理解されるであろう。このように、外針２０６の格納は必要でないこともある。
【００７７】
外針２０６は次に、前進および／または回転してレセプタクル２０４を覆う。外針２０６の鋭い切断端部２１８はレセプタクル２０４内の任意の組織を切断する。その結果として、組織検体が採取される。内針２０２、および場合によっては外針２０６は次に組織から後退し、組織検体はらに分析するために抽出される。
【００７８】
ここで図３を参照すると、本発明の実施形態による別の生検針３００が示される。生検針３００もまた、組織検体を受容するためのレセプタクル３０４を有する内針３０２を備える。レセプタクル３０４は、この具体的な実施例では尖っている端部キャップ３２０で終端する。
【００７９】
図２に示す実施形態と同様に、生検針３００は光学素子３０８を備える。光学素子３０８は、内針３０２の遠位端の端部キャップ３２０内に配置される。光学素子３０８は電磁放射線を入口３１６を通じて誘導し、生検針３００側部に位置する組織領域から受信するように配置される。光学素子３０８は、内針３０２内に取り付けられ、端部キャップ３２０で終端する光ファイバ３１２および焦点光学３２２を備える。通路は端部キャップ３２０内に形成され、その中に光ファイバ３１２が配置される。光ファイバ３１２の近位端は光干渉断層像（ＯＣＴ）スキャナ、または蛍光スキャナなどの光学走査機械（不図示）内で終端する。
【００８０】
生検針３００はさらに、内針３０２を収容するために管状形である外針３０６を備える。ただし、本実施形態では内針３０２は外針３０６内で回転可能である必要はない。特に、光学素子３０８はレセプタクル３０４と同じ内針３０２の側部に配置される。このようにして、内針３０２は撮像構成と、レセプタクル３０４が露出される検体採取構成との間を移動するために回転しない。
【００８１】
生検針３００を組織に挿入するために、内針３０２は外針３０６内に維持され、それによって外針３０６の壁部分がレセプタクル３０４を覆う。端部キャップ３２０の一部は外針３０６の遠位端３１４を超えて延在するため、生検針３００のために尖った先端を設けることができる。外針３０６の遠位端３１４は図２に示す生検針２００に類似する角度がつけられる。それによって、光学素子３０８は、外針３０６内にさらに入口を必要とせず、入口３１６を通って光線を誘導し、受信することができる。
【００８２】
生検針３００が組織に挿入するにつれて、電磁放射線は生検針３００の側部に位置する組織領域から受信される。この受信される放射線を用いて、組織領域の画像を形成し、または組織領域の弾性などの組織領域の光学または機械的特徴を計測してもよい。また、血管が生検針３０６に隣接している場合を検出するために用いてもよい。
【００８３】
生検針３００が組織内の所望する位置に挿入されると、外針３０６は後退し、組織がレセプタクル３０４を満たす。具体的には、外針３０６は内針３０２に対して平行移動する。検体採取構成に移動するために回転は必要ではない。さらに、本実施形態によると、組織検体を採取中に、光学素子３０８は継続して電磁放射線を受信してもよい。
【００８４】
一部の構成では、内針３０２は中空であってもよく、それによって吸入が内針３０２に沿って生じる。これは、組織をレセプタクル３０４内に吸引することができるため有利である。
【００８５】
次に、外針３０６は再度内針３０２上に延在し、それによって内針３０２のレセプタクル３０４内の組織検体を、切断要素によって採取する。切断要素は角度のついた外針３０６の遠位端３１４の端部に位置する。生検針３００は次に、組織から後退し、さらに分析するために組織検体はレセプタクル３０４から回収することができる。
【００８６】
本実施形態は、組織検体がレセプタクル３０４内に受容され、周囲の組織から角度のついた外針３０６の遠位端３１４の端部で切断要素によって切断される間に、光学素子３０８が光線を受信することができるという顕著な有利点を有する。
【００８７】
ここで図４を参照すると、光学素子の実施例が示される。電磁放射線を針の長手方向軸に実質的に直角な方向に誘導するように配置される。針内部には光学素子が配置される。特に、光学素子は内針１０２、２０２、３０２などの内針の内部部分に配置される。光学素子は一般に、光ファイバを備える。光ファイバは、シングルモード、マルチモードまたはダブルクラッドファイバなどの光源および／または光学処理システムとの通信を確立する。これらの具体的な実施例では、光ファイバは、一本のシングルモード光ファイバ（ＳＭＦ）にスプライスされた一本のノーコア光ファイバおよび一本のグレーデッドインデックス（ＧＲＩＮ）光ファイバを備える。ノーコアとＧＲＩＮファイバの組み合わせは、周囲の組織に放射される光線を形成するレンズとして機能する。
【００８８】
図４Ａは内針４０１に内蔵された光学素子４００を示す。光学素子４００は、シングルモード光ファイバ４０２を備える。シングルモード光ファイバ４０２はその遠位端で光線を拡張するために一本のノーコアファイバ４０４に取り付けられ、およそ０.１６のピッチを有する一本のＧＲＩＮファイバ４０６と接続されて、光線を組織に収束させる。放射される光線の作動距離およびスポットサイズは、たとえば、ＧＲＩＮファイバのピッチを変更することによって調整されてもよいことが当業者には理解されるであろう。
【００８９】
小型の銅鏡４０８はファイバ４０２、４０４、４０６に対向して配置され、４５度の角度で研磨され、それによって光線４１０は直角に最誘導される。ただし、任意の適切な角度が考案されることが当業者には理解されるであろう。光ファイバ４０２、４０４、４０６および鏡４０８は完全に位置合わせをされることが必要である。本事例では、両方とも金属管４０９内に配置され、しっかりと内針４０１と位置合わせするように保持される。針４０１はさらに、内部入口１１６、２１６または３１６などの入口４１２を備える。入口４１２は鏡４０８から最誘導される光線４１０を透過させる。具体的な本実施例では、入口４１２は、先端からおよそ４ｍｍの内針４０１のシャフトに刻まれる。
【００９０】
図４Ｂは、内針５０１に内蔵された光学素子５００の別の実施例を示す。個別の鏡を内針５０１の遠位端の先端に設けるのではなく、光学素子５００はファイバ５０２を備える。ファイバ５０２は、角度のついた、反射被膜されたファイバ５０４の一部で終端する。角度のついた、反射被膜されたファイバ５０４の一部として任意の適切な素材を用いてもよく、たとえば誘電体多層膜または金、銀、アルミニウムなどの反射性金属を用いてもよいことが当業者には理解されるであろう。
【００９１】
ここで図４Ｃを参照すると、光線を組織に誘導するために配置される別の代替的な光学素子６００が示される。角度のついたファイバを図４Ｂに示す金属で被膜する代わりに、光学素子６００は、ガラス製の角度のついた遠位端６０４を有する光ファイバ６０２を備える。ファイバ６０２の遠位端は中空のガラス管６０６（キャピラリ）内に封鎖されている。ガラス管６０６は角度のついた遠位端６０４の近くの気泡を取得する。次に、光線はガラスと空気の境界で全反射によって反射される。これは、ガラスと空気の屈折率が大きく異なり、それによって、光線が角度のついた遠位端６０４の表面に誘導されるとき、光線は表面を貫通するのではなく、およそ９０度の角度で反射されるという事実によるものである。
【００９２】
ここで図５から７を参照すると、図２に示す医療装置２００に関して追加情報が提供される。
【００９３】
図５Ａおよび５Ｂは、図２に示す設計も基づいて製造された生検針２００の写真を示す。生検針２００は、１６ゲージ（外径１.６５ｍｍ）の内針２０２および長さ１２ｃｍの１４ゲージ（２.１１ｍｍ）の外針２０６を備える。図５Ａは内針２０２の写真を示す。写真に示すように、内針２０２は組織検体のためのレセプタクル２０４および組織に挿入するための尖った先端２０３を備える。さらに、内針２０２は中空の針シャフトを有し、中空の針シャフト内を光学素子２０８の光ファイバ２１２は進む。
【００９４】
図５Ｂは撮像構成において外針２０６内に位置する内針２０２の写真を示す。つまり、内針２０２は回転させられて、入口２１６を露出している。入口２１６はガラス窓によって覆われる。ガラス窓を通って、近赤外線は透過および受信されてもよいが、組織には不透過である。この撮像構成では、レセプタクル２０４は外針２０６によって閉鎖される。具体的な本実施例では、レセプタクル２０４は入口２１６に対して内針２０２の実質的に対向する側に位置する。
【００９５】
ここで図６Ａから６Ｄを参照すると、医療装置２００の操作を例示するために、生検針２００の様々な構成が示される。最初に、撮像構成において生検針の遠位端２００を組織に挿入する。具体的な本実施例では、図６Ａに示すように撮像構成において、内針２０２は外針２０６に対して、任意の近接する血管を検出し、生検ように最適な組織検体を特定するために、周囲の組織が入口２１６を通じて撮像されるように配置される。
【００９６】
生検針２００が組織検体を採取すべき場所に配置されると、内針２０２は外針２０６に対しておよそ１８０度回転する。図６Ｂに示す本構成では、入口２１６は外針２０６によって閉鎖される。外針２０６は次に、後退して図６Ｃに示すように、生検針を検体採取構成に移動させる。検体採取構成において、組織検体を受容するためのレセプタクル２０４は露出している。組織がレセプタクル２０４を満たすと（場合によっては、内針２０２の中空の内部シャフトの吸入を利用して）、外針２０６は再度延在して、図６Ｄの構成においてレセプタクル２０４を閉鎖し、その内部の組織検体を切断する。内針２０２は次に後退して、外針２０６を所定の位置に置きながら、組織検体を引き出してもよい。代替的に、内針２０２および外針２０６の両方を組織から後退させてもよい。
【００９７】
多数の生体内実験が、生検針２００に近接する生体組織内の血管を検出する能力を評価するために、図５Ａおよび５Ｂの写真に示す生検針２００を用いて行われてきた。光干渉断層像（ＯＣＴ）ファイバ−プローブは内針２０４に取り付けられる。ファイバ−プローブはＳｃｏｌａｒｏ，Ｌ．，らによるＨｉｇｈ−ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ  ａｎａｓｔｉｇｍａｔｉｃ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｎｅｅｄｌｅ  ｆｏｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ．Ｏｐｔｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，２０１２．３７（２４）：ｐ．５２４７−５２４９に記載されている光学設計を用いた。同文献はその全体を参照により本明細書に組み込む。ファイバ−プローブは入口２１６を通じて撮像をおおなうように配置される。ファイバ−プローブの近位端は、掃引速度３６ｋＨｚおよび平均出力３０ｍＷの掃引光源レーザを用いるＯＣＴスキャナに接続された。システムは６．８μｍの距離分解能（つまり光線が生検針２００から放射される方向における空間分解能）を有していた。
【００９８】
生検針２００をイソフルレンで麻酔をかけた２匹のＮＩＨヌードラット（ＮＩＨＲＮＵ−Ｍ）に挿入した。挿入点は大腿動脈に近接していた。図７は生検針２００を用いて取得した撮像データを示す。図７Ａは、生検針の遠位端２００を組織に挿入しながらプローブで取得したＯＣＴ画像を示す。画像に対して、生検針２００は水平に挿入され、左から右へ移動する。図７Ｂは大腿動脈（白）の断面図である。大腿動脈は、Ｌｅｅ，Ａ．Ｍ．Ｄ．，らによるＩｎ  ｖｉｖｏ  ｌｕｎｇ  ｍｉｃｒｏｖａｓｃｕｌａｔｕｒｅ  ｖｉｓｕａｌｉｚｅｄ  ｉｎ  ｔｈｒｅｅ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ  ｕｓｉｎｇ  ｆｉｂｅｒ−ｏｐｔｉｃ  ｃｏｌｏｒ  Ｄｏｐｐｌｅｒ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ  Ｏｐｔｉｃｓ、２０１３。１８５）：ｐ．０５０５０１に記載されたに血管検出アルゴリズムを用いて、ＯＣＴ画像データから自動的に検出された。同文献はそのすべてを参照により本明細書に組み込む。図４Ｃは検出された大腿動脈をオリジナルのＯＣＴデータに重ねた図を示す。
【００９９】
図８は生検針２００を第２のラットに挿入する撮像データを示す。ファイバ−プローブを用いて取得したＯＣＴ画像を図８Ａに示す。図８ＢはＯＣＴ画像データから自動的に検出された血管（白）を示す。図８ＣはＯＣＴ画像に重ねられた血管を示す。
【０１００】
図９は、本発明の実施形態による、医療装置を材料に挿入して材料検体を採取する方法９００のフローチャートを示す。第１のステップ９０２では、医療装置は、図１、２および３で例示する生検針１つとして提供される。第２のステップ９０４では、医療装置を材料検体を採取すべき材料に挿入する。生検針を用いる場合には、材料は一般に、脳、乳房または前立腺などの臓器の生体組織である。ただし、その他の材料も考案される。ステップ９０６において、近赤外線などの電磁放射線は組織に放射される。電磁放射線は任意の適切な方向に放射されてもよい。たとえば、医療装置が細長い生検針である場合は、電磁放射線は生検針の中心軸に平行な方向に放射されてもよい。それに応答して、放射される電磁放射線の一部は組織と相互作用し、電磁放射線は医療装置によって受信される（ステップ９０８）。たとえば、医療装置は、組織によって後方散乱される電磁放射線を受信してもよい。別の実施例として、ステップ９０６において、放射される電磁放射線は組織からの蛍光発光を促進してもよく、蛍光電磁放射線は医療装置によって受信されてもよい。ステップ９０８において受信される電磁放射線を利用して材料に関する情報を得ることができる。たとえば、材料の弾性は特徴付けられてもよい。次のステップ９１０では、たとえば第１の部材に吸入を適用して、材料検体を医療装置のレセプタクルに受容する。ステップ９１２では、医療装置の第１の部材を第２の部材内で移動させることによって材料検体を採取する。
【０１０１】
方法９００はさらに、医療装置を撮像構成から検体採取構成に構成するステップを含んでいてもよい。撮像構成では、電磁放射線は放射および受信され、検体採取構成では材料検体を取得する。本ステップは、医療装置の第１の部材を第２の部材内で回転および／または平行移動させて実施してもよい。
【０１０２】
材料検体９１０を採取するステップは、材料検体を周囲の材料から切断するステップを備えていてもよい。材料を切断するステップは、第２の部材を第１の部材に対して回転および／または平行移動させることを含んでいてもよい。
【０１０３】
本方法は一般に、受信した電磁放射線を分析するステップを含む。たとえば、受信した電磁放射線を光干渉断層像および／または蛍光顕微鏡などの適切な撮像技法によって分析してもよい。受信した電磁放射線の分析に基づいて、所望する材料検体を配置してもよい。
【０１０４】
本発明を具体的な実施例を参照して説明してきたが、当業者には本発明を多くのその他の形態で具現してもよいことが理解されるであろう
【０１０５】
本発明の下記の請求項および前述の説明において、言語または必要な暗示によって、文脈から別途必要とする場合を除いて、「備える」という語およびその変形は包括的な意味で用いられ、つまり記載した特徴の存在を明示するために用いられるが、様々な本発明の実施形態による別の特徴の追加を除外するために用いられるものではない。
【図４ａ】
2017508573.tif 000003
【図４ｂ】
2017508573.tif 000004
【図４ｃ】
2017508573.tif 000005
【図５ａ】
2017508573.tif 000006
【図５ｂ】
2017508573.tif 000007
【図６】
2017508573.tif 000008
【図７（ａ）】
2017508573.tif 000009
【図７（ｂ）】
2017508573.tif 000010
【図７（ｃ）】
2017508573.tif 000011
【図８（ａ）】
2017508573.tif 000012
【図８（ｂ）】
2017508573.tif 000013
【図８（ｃ）】
2017508573.tif 000014
【図１】
2017508573.tif 000015
【図２】
2017508573.tif 000016
【図３】
2017508573.tif 000017
【図９】
2017508573.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月8日(2015.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料検体を材料から採取する医療装置であって、
前記医療装置は：
第１の部材；
少なくとも前記第１の部材の一部を収容する中空の領域を有し、それによって少なくとも前記第１の部材の一部は前記第２の部材内で移動可能であり、使用時にそこから前記材料検体を受容する孔を有する第２の部材であって、少なくとも前記材料に関する情報を判断するために用いることができる電磁放射線を透過させる入口を備え、前記孔および入口は互いに離間する第２の部材；および
前記電磁放射線を受信するように配置される光学素子；
を備え、
前記第１および第２の部材は、前記材料検体が前記孔を通じて受容されるとき、前記材料検体を前記材料から、前記第１および第２の部材を互いに移動させることによって採取することができるように配置される、医療装置。
【請求項２】
請求項１に記載の医療装置であって、前記材料領域に関する前記情報を判断することができる前記電磁放射線は、前記医療装置が前記材料内を前進するとき、前記孔の正面で取得されるように配置される、医療装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の医療装置であって、前記光学素子は前記電磁放射線を、前記入口を通じて、前記医療装置の長手方向軸に実質的に平行な方向から受信するように配置される、医療装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記光学素子は前記電磁放射線を、前記入口を通じて、前記医療装置の長手方向軸に実質的に垂直な方向から受信するように配置される、医療装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記光学素子は電磁放射線を前記材料に誘導するように配置される、医療装置。
【請求項６】
請求項５に記載の医療装置であって、前記電磁放射線は赤外線である、医療装置。
【請求項７】
請求項６に記載の医療装置であって、前記電磁放射線は近赤外線であり、０.７マイクロメータから３マイクロメータまでの波長を有する、医療装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記第１の部材は前記第２の部材内で撮像構成と検体採取構成との間で移動可能であり、前記撮像構成では前記光学素子は前記電磁放射線を前記入口を通じて受信し、前記検体採取構成では前記材料検体は前記孔を通じて受容される、医療装置。
【請求項９】
請求項８に記載の医療装置であって、前記第１の部材は前記第２の部材の周りを実質的に約１８０度回転し、前記撮像構成と前記検体採取構成との間を移動する、医療装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記第１の部材はレセプタクルを備え、前記第１の部材が前記検体採取構成にあるとき、前記レセプタクルは、前記第２の部材の前記孔と位置合わせするように配置される、医療装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記医療装置が前記材料に挿入されるとき、前記入口は前記第２の部材の前記孔に対して遠位に配置される、医療装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の医療装置であって、前記入口は前記医療装置の前記遠位端の先端、または前記遠位端の先端内に配置される、医療装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口はさらに、前記第１の部材の遠位端に内部入口を備える、医療装置。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は孔を備える、医療装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は少なくとも前記受信した電磁放射線を透過させる素材を備える、医療装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は前記医療装置の前記遠位端の前記先端によって形成される、医療装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の医療装置であって、前記医療装置の前記遠位端の前記先端は、少なくとも前記受信される電磁放射線を透過させる素材からなる、医療装置。
【請求項１９】
請求項１〜１８のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は複数の内部入口および／または複数の外部入口を備える、医療装置。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記第２の部材の前記遠位端は複数の外部入口を備え、前記光学素子は前記第２の部材に対して移動可能であり、それによって電磁放射線は２以上の外部入口に誘導され、および／または２以上の外部入口から受信されることができる、医療装置。
【請求項２１】
請求項１〜２０のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記光学素子は前記第１の部材の内部部分に配置される、医療装置。
【請求項２２】
請求項１〜２１のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記入口は、前記第１の部材の前記遠位端に配置される内部入口を備え、前記内部入口は、実質的に前記第１の部材のレセプタクルに対向して配置される、医療装置。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１つに記載の医療装置であって、前記医療装置が前記材料に挿入されるとき、前記光学素子は前記電磁放射線を前記医療装置に近接する材料領域から受信するように配置される、医療装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の医療装置であって、前記受信した電磁放射線は前記材料領域から後方散乱される、医療装置。
【請求項２５】
請求項２３または２４に記載の医療装置であって、前記受信した電磁放射線は前記材料領域から蛍光放射される、医療装置。
【請求項２６】
材料検体を材料から採取するための方法であって、前記方法は、
前記材料を提供するステップ；
医療装置を提供するステップであって、前記医療装置は第１の部材と第２の部材を有し、前記第１の部材は少なくとも部分的に前記第２の部材内に配置され、前記第２の部材は使用時にそこから前記材料検体を受容する孔を有し、前記第２の部材はさらに、少なくとも前記材料に関する情報を判断するために用いることができる電磁放射線を透過させる入口を有し、前記孔および入口は互いに離間するステップ；
前記医療装置の遠位端を前記材料に挿入するステップ；
電磁放射線を前記材料に放射するステップ；
放射される前記電磁放射線に応じて、前記孔を通じて電磁放射線を受信するステップ；
前記材料検体を前記第２の部材の前記孔を通じて受容するステップ；および
第１および第２の部材を互いに移動して、前記材料検体を前記材料から採取するステップを含む、方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、前記材料領域に関する前記情報を判断することができる前記電磁放射線は、前記医療装置が前記材料内を前進するとき、前記孔の正面で取得されるように実施される、方法。
【請求項２８】
請求項２６または２７に記載の方法であって、前記受信した電磁放射線を分析するステップを含む、方法。
【請求項２９】
請求項２６または２７に記載の方法であって、前記医療装置は請求項１〜２５のいずれか１つに記載の医療装置である、方法。
【請求項３０】
材料検体を材料から採取する医療装置であって、
前記医療装置は：
使用時にそこから前記材料検体を受容する孔を有する第１の部材であって、少なくとも前記材料に関する情報を判断するために用いることができる電磁放射線を透過させる入口をさらに備え、前記孔および入口は互いに離間し、前記第１の部材の実質的に対向する側または角度のついた位置に配置される、第１の部材；
少なくとも前記第１の部材の一部を収容する中空の領域を有し、それによって少なくとも前記第１の部材の一部は前記第２の部材内で移動可能であり、開口遠位端を有する第２の部材；
前記電磁放射線を受信するように配置される光学素子；
を備え、
前記第１および第２の部材は、前記医療装置が前記材料検体を受容する状態にあるとき、前記第１の部材の遠位端は前記第２の部材の前記開口遠位端を貫通し、前記材料検体は、前記第１の部材の前記孔から受容されるときに、前記第１および第２の部材を互いに移動させることによって前記材料から採取することができるように移動させることによって採取することができるように配置される、医療装置。
【国際調査報告】
2017508573.tif 000019
2017508573.tif 000020
2017508573.tif 000021
2017508573.tif 000022
2017508573.tif 000023