JP2014200410A - 生検デバイス - Google Patents

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裕一 多田
Yuichi Tada
裕一 多田
知紀 八田
tomonori Hatta
知紀 八田
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Abstract

【課題】生体内において、生検デバイスの切断を行う構成に開くような動作をさせなくても、生検デバイス先端の径方向外方に存在する組織を採取可能な生検デバイスを提供する。【解決手段】本発明に係る生検デバイス100は、長尺状かつ中空の外筒10と、外筒の長手方向における先端部外周から部分的に長手方向先端にさらに伸延する突出部20a、20b、20cと、突出部の長手方向における先端に設けられ、組織への穿刺が可能な穿刺部21a、21b、21cと、突出部の側縁に設けられ、外筒の長手方向を軸とした軸周りの回転によって組織の切断が可能な切断部22a、22b、22cと、を備える。【選択図】図1

Description

本発明は、生体組織の採取に用いられる生検デバイスに関する。
癌などの病気に対して、患者の病変部から生体組織を採取して検査する生検術においては、内視鏡を用いて患部や採取部位を観察しながら採取を行っている。上記生検術に用いられる生検器具としては、例えば支持軸の軸周りに回転が可能な一対の鉗子カップを生体内に導入し、所定の部位において鉗子カップを回動させて開き、閉じることによって生体組織を鉗子カップ内部に取り込んで切断し、採取するといった技術がある(特許文献1参照)。
また、鉗子以外の生検器具には、長尺状かつ中空の管状部材(カニューレとも呼ばれる)が径方向に二重に構成され、外側のカニューレの長手方向先端部に組織を切断するための切断縁部が設けられているものがある。当該器具では、切断縁部を組織に穿刺して、組織を周囲から切断し、外側のカニューレ内に配置された内側のカニューレを回転させることによって、切断縁部によって切断された長尺状の検体をさらに切断する、といった技術がある(特許文献2参照)。
特開2009―148359号公報 特表2012−527986号公報.
生検による検体の採取は侵襲的であるため、できるだけ患者への負担を少なくすることが要求される。特許文献1では組織が硬い場合、鉗子カップを生体内で開いた状態にすることが容易ではない場合がある。また、特許文献2については、特許文献1のように鉗子カップを生体内で開いた状態にする必要はないものの、切断縁部は長手方向の先端部にしか設けられていない。そのため、長手方向先端に存在する検体は回収できるが、径方向外方に存在する組織を採取することはできず、一回の手技で簡易的に多くの検体を採取することが困難であるといった問題がある。
そこで本発明は上述した課題を解決するために発明されたものであり、生体内において、生検デバイスの切断を行う構成に開くような動作をさせなくても、生検デバイス先端の径方向外方に存在する組織を採取可能な生検デバイスを提供することを目的とする。
上記目的を達成する本発明に係る生検デバイスは、長尺状かつ中空の筒部と、筒部の長手方向における先端外周から部分的に長手方向における先端にさらに伸延する突出部と、当該突出部の長手方向における先端に設けられ、組織への穿刺が可能な穿刺部と、突出部の側縁に設けられ、筒部の長手方向を軸とした軸周りの回転によって組織の切断が可能な切断部と、を有することを特徴とする。
本発明に係る生検デバイスは、筒部の先端に突出部が設けられ、突出部の先端に組織への穿刺が可能な穿刺部と、突出部の側縁には筒部の長手方向を軸とした回転によって組織の切断が可能な切断部とが設けられている。そのため、穿刺部によって組織に穿刺して切開し、筒部を回転させる操作のみによって、その他の操作をしなくても切断部が突出部の径方向外方に存在する組織を切断して検体として採取することができる。そのため、鉗子カップのように周囲の組織を押し広げるような動作をしなくても、生検デバイス先端の径方向外方に存在する組織を検体として容易に採取することができる。
本発明の実施形態1に係る生検デバイスを示す斜視図である。 同生検デバイスを示す平面図である。 同生検デバイスを示す正面図である。 同生検デバイスの案内部を示す平面図である。 図3の5−5線に沿う、同案内部を示す断面図である。 同生検デバイスの突出部を折り曲げた状態を示す斜視図である。 図7(A)、(B)は同生検デバイスの正面図及び同生検デバイスの先端部を示す拡大図である。 同生検デバイスを用いて生体組織から検体を採取する手技を説明する説明図である。 同生検デバイスを用いて生体組織から検体を採取する手技を説明する説明図である。 同生検デバイスを用いて生体組織から検体を採取する手技を説明する説明図である。 本発明の実施形態2に係る生検デバイスを示す斜視図である。 同生検デバイスを示す正面図である。 同生検デバイスの案内部を示す平面図である。 実施形態2において組織を捕捉する様子を説明する説明図である。 実施形態2に係る生検デバイスを用いて生体組織から検体を採取する際を説明する説明図である。
以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
(実施形態1)
図1は本発明の一実施形態に係る生検デバイスを示す斜視図、図2は同生検デバイスを示す平面図、図3は同生検デバイスを示す正面図、図4は同生検デバイスの案内部を示す平面図、図5は図3の5−5線に沿う断面図である。
図1〜図5を参照して概説すれば、本実施形態に係る生検デバイス100は、例えば肺に導入されて肺胞等の組織を一部採取し、癌や間質性肺炎の確定診断等を行う際に使用される。生検デバイス100は、長尺状かつ中空の外筒10(筒部に相当)と、筒部10の長手方向における先端部外周から部分的に長手方向先端にさらに伸延する突出部20a、20b、20cと、を有する。突出部20a、20b、20cの長手方向先端部には生体組織への穿刺を行う穿刺部21a、21b、21cが設けられ、突出部20a、20b、20cの側縁には、外筒10の長手方向を軸とした軸周りの回転によって組織の切断を行う切断部22a、22b、22cが設けられている。切断部22a、22b、22cによって切断された組織は、案内部30によって、外筒10の先端から基端へと案内される。また、案内部30の基端には取っ手部40が接続される。以下、詳述する。
外筒10は、切断部22a、22b、22cによって生体から分離された組織を内部に取り込んで採取するために中空に構成されている。外筒10は、図3では円形に構成されているが、生検デバイス100を導入する生体内を損傷し難いように角が曲面等に形成されていれば、断面が三角や四角等の角型形状であってもよい。外筒10は、気管支や細気管支のような曲がりくねった管腔にも適応して進入できるように、ポリエチレンやポリエチレンテレフタレートなどの材料から構成されているが、これに限定されない。
突出部20a、20b、20cは、外筒10の先端部外周において中心角にして約2、3度に当る形状が長手方向先端にさらに伸延した形状である。本実施形態において突出部20a、20b、20cは、周方向に約120度間隔で3つ配置されているが、個数や配置間隔はこれに限定されない。
図6は実施形態1に係る生検デバイスの突出部を折り曲げた状態を示す斜視図、図7(A)、(B)は同生検デバイスの正面図及び同生検デバイスの先端部を示す拡大図である。突出部20a、20b、20cは、図6、図7(A)、(B)に示すように、突出部20a、20b、20cの基端を基点として外筒10の内方に倒れるように変位することができる。これによって突出部20a、20b、20cの先端が図7(A)、(B)に示すように一致し、生検デバイス100の先端部において検体を取り込む開口部の範囲が減少する。そのため、切断部22a、22b、22cによって外筒10の内部に取り込まれた組織が生体に播種することを防止することができる。
なお、突出部20a、20b、20cを倒す機構としては、例えば基端側からワイヤを突出部20a、20b、20cに接続し、ワイヤを引くことによって、突出部20a、20b、20cを倒す方法を挙げることができるが、これに限定されない。
穿刺部21a、21b、21cは、刃角が例えば15°程度に刃付けされた部位である。穿刺部21a、21b、21cを生体内に穿刺することによって、組織が切開され、生検デバイス100を生体内に進入させることができる。
切断部22a、22b、22cは、突出部20a、20b、20cの側縁を刃物状に刃付けして構成される。切断部22a、22b、22cは図3に示すように、先端方向から見た際に外筒10を反時計周りに回転させることによって、切断部22a、22b、22cの刃面が生体組織に挿入され、組織を切断する。
穿刺部21a、21b、21c及び切断部22a、22b、22cを有する突出部20a、20b、20cは、生体組織の穿刺や切断を行うため、ステンレス鋼や硬質プラスチック等によって構成されるが、これに限定されない。
案内部30は、本実施形態において、切断部22a、22b、22cによって生体から分離された組織を先端側から基端側に送るための部材であり、螺旋部31と、巻取り部32と、を有する。螺旋部31は、ポリプロピレンやPTFE等の部材から構成され、切断部22a、22b、22cによって生体から切断された組織を螺旋形状において受け止める。螺旋部31の基端にはワイヤ(不図示)が接続され、モーター等でワイヤを回転させることによって螺旋部31が回転するように構成されている。
巻取り部32は、外筒10の基端側に接合されて固定されており、内方に螺旋部31の螺旋形状を反転させた形状を有し、いわゆるネジにおける雌ネジ形状を有する。螺旋部31は、ワイヤを回転させて螺旋部31が回転し、巻取り部32内方の螺旋形状と噛み合うことによって、長手方向に進退移動する。これによって、切断部22a、22b、22cによって生体から分離された組織を先端側から基端側へ案内することができる。
このように螺旋部31は、切断部22a、22b、22cによって生体から分離した組織を基端側に案内するものとして構成されている。しかし、この他に螺旋部31の先端部31aを穿刺部21a、21b、21cのように刃付けすることによって、螺旋部31に組織を切断させるように構成してもよい。この場合には、切断部22a、22b、22cが生検デバイス100の先端部における径方向外方に存在する組織を採取するのに対し、螺旋部31によって生検デバイス100の先端部よりもさらに先端に存在する組織を採取することができる。なお、螺旋部31によって組織を採取する際には、外筒10は回転せず、螺旋部31による切断を容易にするために周辺の組織を穿刺部21a、21b、21cによって押さえつける。一般的に、回転により組織を採取するように構成された生検デバイスを肺癌の生検に用いる場合、肺の組織は柔軟性が高いため肺の組織ごと回転してしまうことになり、癌組織を採取できないことがある。それに対し、本実施形態の生検デバイス100で肺癌の生検を行うと、穿刺部21a、21b、21cが肺の軟組織をしっかりと押さえつけ、その押さえつけられた部分の組織に螺旋部31が用いられるため、肺の軟組織を回転させることなく、標的の癌組織を採取することが可能となる。
取っ手部40は、案内部30を構成する螺旋部31の基端に接続されている。取っ手部40は、円筒形状の部材であり、成人の術者が握れる程度の大きさを有するが、これに限定されない。取っ手部40は、生検デバイス100を生体内に導入する際に持ち手として利用される。取っ手部40は、上記のワイヤを接続した状態で取り付けできるように中空状に形成してもよい。
次に本実施形態に係る生検デバイスを利用した検体の採取について説明する。図8から図10は本実施形態に係る生検デバイスを用いて生体から組織を採取する手技の流れを示す説明図である。なお、本実施形態において外筒10と螺旋部31は、各々に回転力を発生させる不図示の回転力発生手段と生検デバイス100の基端側において接続されている。
生検デバイス100の導入の前に、X線、CT装置などの撮像手段を用いることによって生検デバイス100を導入する経路を予め確認する。そして、患者の咽頭や喉頭に局所麻酔を行う。
次に、内視鏡等の撮像手段によって生体内の画像を取得しながら生検デバイス100を所定位置まで導入する。このとき内視鏡等の鉗子ルーメンなどに生検デバイス100を挿入して所定位置まで導入しても良い。さらに内視鏡等の撮像手段を生検デバイス100の内部に挿入し、画像を取得しながら生検デバイス100を目的の場所まで操作してもよい。
生検デバイス100の導入は、突出部20a、20b、20cの穿刺部21a、21b、21cが生検デバイス100の先端に位置する組織を切開することによって行われる。
検体を採取する部位まで生検デバイス100を導入させたら、回転力発生手段を作動させて外筒10を回転させる。回転操作は手動でも良い。 外筒10を図3で説明した反時計回りに回転させると、切断部22a、22b、22cが突出部20a、20b、20cの周囲に存在する組織を切断する。切断部22a、22b、22cによって切断された組織は、切断部22aと切断部22bの間、切断部22bと切断部22cの間、及び切断部22cと切断部22aの間から螺旋部31の方に取り込まれる。なお、螺旋部31の先端部31aを刃付けした場合には、先端部31aにより穿刺を行い、さらに螺旋部31を長手方向先端に進入させることで組織を採取してもよい。
生体Bから切断された組織は、螺旋部31の螺旋形状の外表面に付着する。そして、回転力発生手段を作動させることにより、螺旋部31は巻取り部32の螺旋形状と螺合しながら長手方向に移動し、検体が先端側から基端側に移動し、巻取り部32の先端側に堆積する。所定量の組織が採取できたら、突出部20a、20b、20cを図6に示すように内方に折り曲げる。そして、外筒10から巻取り部32を取り外し、組織Sを回収する。
次に実施形態1の作用及び効果について説明する。癌等の確定診断などに用いられる生検デバイスを一対の鉗子カップで構成した場合、生体に導入した際に検体を採取するためには一対の鉗子カップを開く必要がある。しかし、管腔が狭いような場合、鉗子カップを開く動作が困難になることがある。また、鉗子カップを使用しない生検器具であっても、従来の生検器具は組織を切断する部位が生検器具の先端にしか設けられていない。
これに対し、本実施形態に係る生検デバイス100は、外筒10の先端部外周に部分的に突出部20a、20b、20cを設け、突出部20a、20b、20cの先端に組織への穿刺が可能な穿刺部21a、21b、21cを設け、さらに、突出部20a、20b、20cの側縁に外筒10の回転によって周囲に存在する組織Sの切断が可能な切断部22a、22b、22cを設けている。
生検デバイス100の直径の大きさは一般的に数mm程度であるため、先端部に検体を採取するための構成を設けただけでは一回の手技で多くの検体を採取することが難しい。これに対し、本実施形態に係る生検デバイス100は、外筒10の先端部外周から部分的に突出させた突出部20a、20b、20cに切断部22a、22b、22cを設けている。長尺部材の先端部に切断する部位を設けただけでは切断する形状は多くても先端形状の外周全周にしか設けられない。しかし、側縁に切断形状を設けた場合、切断形状の長手方向の深さを変化させることができるため、深さの変化に応じて切断部22a、22b、22cによって切断できる組織の量を増やす事ができる。そのため、鉗子のように鉗子カップを広げるような動作をすることなく、デバイスの先端から検体を取り込む場合に比べて一回の手技でより多くの検体を採取することができる。
また、切断部22a、22b、22cによって切断された組織は、外筒10の長手方向における先端側から基端側に案内する案内部30によって案内するように構成している。そのため、生体内から切断した組織を回収することができ、癌の確定診断などに利用することができる。また、採取された組織が癌組織である場合、癌組織が案内部30を案内されるため、播種を確実に防ぐことができる。
また、突出部20a、20b、20cは、外筒10の内方に折れ曲がる変形が可能であり、突出部20a、20b、20cの内方へ折れ曲がる変形によって突出部20a、20b、20cの先端が当接するように構成されている。このように構成されることによって、生検デバイス100の先端において検体Sが取り込まれる開口部の範囲を減少させることができ、一度取り込まれた検体が生検デバイス100から脱落することによる播種を防止することができる。
また、実施形態1において案内部30は、螺旋部31と、外筒10に接合され、螺旋部31の螺旋形状に対応する螺旋形状を有する巻取り部32と、を有している。また、螺旋部31の螺旋形状と巻取り部32の螺旋形状とは、噛み合うことによって螺旋部31を長手方向に進退移動できるように構成している。そのため、切断部22a、22b、22cによって生体から分離した検体を先端側から基端側へと案内し、容易に採取することができる。
また、螺旋部31の螺旋形状の先端部31aを刃付けした場合、螺旋部31の長手方向を軸とする軸周りの回転によって螺旋部31に組織を回収させることもできる。そのため、突出部20a、20b、20cの切断部22a、22b、22cによって径方向外方に存在する組織を採取するとともに、螺旋部31によって、生検デバイス100よりも先端に位置する組織を回収することもできる。
また、生検デバイス100は、内視鏡等に用いられる複数の中空管が回動自在に連結された公知の多関節湾曲機構を採用することにより、湾曲動作ができるように構成しても良い。
(実施形態2)
図11は実施形態2に係る生検デバイス100aを示す斜視図、図12は同生検デバイスを示す正面図、図13は同生検デバイスの案内部を示す平面図、図14は実施形態2において組織を捕捉する様子を説明する説明図、図15は同生検デバイスを用いて生体から組織を採取する際を説明する説明図である。なお、実施形態1と同様の構成については同じ符号を用い、説明を省略する。
実施形態1では、切断部22a、22b、22cによって生体から分離した組織は螺旋形状の螺旋部31と巻取り部32によって先端側から基端側まで案内したが、本実施形態のように案内することもできる。
実施形態2において案内部30aは、断面が平板状の部材をコイル状に巻いた巻き部材33、34からなる。巻き部材33、34は、図13、14に示すように、平板状の部材をコイル状に巻いたものを長手方向に位置をずらして配置し、巻き部材33、34の巻き材片33a、34aには長手方向に隙間Cを設けるように構成している。また、巻き部材33、34は基端側において取っ手部40に接合されている。なお、実施形態2において巻き部材33、34は平板状の部材を規則的な形状である螺旋形状となるように形成しているが、巻き部材33、34の板材片33a、34aの間に隙間Cが形成できれば、長尺状の部材を不規則に変形させてもよい。
生検デバイス100aを用いた検体の採取方法は、生検デバイス100aを生体内に導入し、切断部22a、22b、22cによって組織Sを生体Bから分離させる所までは実施形態1と同様である。実施形態2において切断部22a、22b、22cによって生体Bから分離した検体Sは、巻き部材33、34に付着する。巻き部材33、34には隙間Cが設けられているため、巻き部材片33aと巻き部材片34aとの間に形成された隙間Cに嵌るか、若しくは隙間Cから巻き部材33、34の螺旋形状内部に進入して付着する。このように巻き部材33、34からなる案内部30aの外表面または内表面に所定量の検体Sを付着させたら、取っ手部40を長手方向基端側に牽引し、巻き部材33、34を手元側まで引き寄せ、検体Sを回収する。
以上、説明したように実施形態2によれば、案内部30aを平板状の部材をらせん状に巻いた巻き部材33、34を長手方向に位置をずらし、長手方向における巻き部材片33aと巻き部材片34aとの間に隙間Cを形成するように構成している。そのため、切断部22a、22b、22cによって生体Bから分離した検体Sを巻き部材33、34の隙間Cに嵌まらせて外表面に付着させるか、または隙間Cを通過させて内表面に付着させて、検体Sを手元側まで回収することができる。よって、切断部22a、22b、22cによって生体Bから分離した検体Sが生体周囲に播種することを抑制し、一回の手技で効率的に検体を採取することができる。
また、巻き部材33、34は、手元側に牽引する操作によって、巻き部材33、34に付着した検体Sを回収するように構成している。そのため、案内部30aを引き抜くという簡易的な操作で検体を採取することができる。
本発明は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、特許請求の範囲に応じて種々の改変が可能である。
切断部22a、22b、22cによって生体から分離させた組織は、実施形態1では螺旋部31と巻取り部32によって、実施形態2では巻き部材33、34によって先端側から基端側へ案内すると説明したが、これに限定されない。その他にも外筒10の基端側にダクトを介してポンプ等の負圧を発生させる装置を接続させることによって、切断部22a、22b、22cによって生体から分離させた組織を吸引して基端側まで導くように構成してもよい。外筒10の基端側にポンプ等の負圧を発生させる装置を接続した場合、実施形態1の案内部30や実施形態2の案内部30aを用いることなしに切断部22a、22b、22cによって切断された組織を先端から基端まで移動させて回収することができる。
また、実施形態2において巻き部材33、34は平板状の部材から構成すると説明したが、断面形状は平板に限定されず、円形状であってもよい。また、案内部30aは2つの巻き部材33、34から構成したが、個数は2個に限定されず、3つであってもよい。
10 外筒(筒部)、
100、100a 生検デバイス、
20a、20b、20c 突出部、
21a、21b、21c 穿刺部、
22a、22b、22c 切断部、
30、30a 案内部、
31 螺旋部、
32 巻取り部(固定部)、
33、34 巻き部材、
40 取っ手部、
B 生体組織、
C 隙間、
S 組織(検体)。

Claims (8)

  1. 生体内の組織を採取する生検デバイスであって、
    長尺状かつ中空の筒部と、
    前記筒部の長手方向における先端外周から部分的に長手方向先端にさらに伸延する突出部と、
    当該突出部の長手方向における先端に設けられ、前記組織への穿刺が可能な穿刺部と、
    前記突出部の側縁に設けられ、前記筒部の前記長手方向を軸とした軸周りの回転によって前記組織の切断が可能な切断部と、を備える生検デバイス。
  2. 前記切断部によって切断された前記組織を前記筒部の長手方向における先端から基端に案内する案内部と、をさらに備える請求項1に記載の生検デバイス。
  3. 前記突出部は、前記筒部の先端に2以上設けられ、前記筒部における内方に折れ曲がる変形が可能であり、
    前記突出部の内方へ折れ曲がる変形によって、2以上の前記突出部が、当該突出部の先端において当接する請求項1または2に記載の生検デバイス。
  4. 前記案内部は、長尺状かつ長手方向に移動可能な螺旋形状を有する螺旋部と、前記筒部に接合され、前記螺旋部の螺旋形状に対応する螺旋形状を有する固定部と、を有し、
    前記螺旋部の前記螺旋形状と前記固定部の前記螺旋形状の噛合いによって前記螺旋部は前記長手方向に進退移動する請求項2に記載の生検デバイス。
  5. 前記螺旋部は、前記長手方向における先端が刃付けされ、前記長手方向を軸とする軸周りの回転によって前記組織を切断する請求項4に記載の生検デバイス。
  6. 前記案内部は、2以上の長尺状の部材を規則的または不規則的に巻いた長尺状の巻き部材を長手方向に位置をずらして配置し、一の前記巻き部材と他の前記巻き部材との間に隙間を設けた請求項2または3に記載の生検デバイス。
  7. 前記案内部は、前記筒部に対して前記長手方向に相対的に進退移動が可能であり、前記長手方向の基端側に取っ手部をさらに有し、
    前記取っ手部を基端側に牽引することによって前記組織が前記長手方向における先端から基端に案内される請求項6に記載の生検デバイス。
  8. 前記筒部は、前記筒部内部を負圧にする負圧発生部と接続される請求項1〜6のいずれか1項に記載の生検デバイス。
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