191642. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés organikus szövetek egymástól való megkülönböztetésére és műtéti úton történő szétválasztására
J 191 642 2 A találmány tárgya eljárás és berendezés organikus szövetek egymástól való megkülönböztetésére és műtéti úton történő szétválasztására. A gyógyászatban, ezen belül is a sebészetben egyre elterjedtebben alkalmazzák a különböző kialakítású lézerkéseket. Lézerkést ismertet például a 4 396 285 számú vagy a 4 408 602 számú US szabadalmi leírás. A 4 316 467 számú US szabadalmi leírásban egy olyan lézerkés berendezést írtak le, amelynél a lézersugarat száloptikával vezetik a műtendő területre, ugyanakkor egy másik száloptikán keresztül egy optovevővel figyelik a mütött területet, és a műtött terület színétől függően vezérlik a lézersugár intenzitását. A 26 20 846 számú DE szabadalmi leírás egy lézerterápiás berendezést ismertet, amelynél a lézert egy helyzetértékelő által vezérelt szabályozókor segítségével a tér három irányában mozgatják. A berendezést rákos daganatok műtéti úton történő eltávolítására is alkalmazzák, és a berendezés korrigálja a beteg akaratlan elmozdulásait. A rosszindulatú daganatok műtéti úton történő eltávolítása utáni gyógyulás esélyeit nagymértékben befolyásolja az a körülmény, hogy sikerült-e maradéktalanul eltávolítani a rosszindulatú szövetet. A műtétet általában nehezíti, hogy könnyen megsérülhetnek az egészséges szövetek is, ami esetenként jóvátehetetlen károsodásokat okoz. A lézerkéssel végzett műtétek minőségi változást jelentettek a rosszindulatú szövetek pontos eltávolításában, azonban az ismert eszközökkel és módszerekkel sokszor már maguk a beteg és egészséges szövetek sem voltak megkülönböztethetők egymástól. így a műtét sikerét már nem is a lézerkés pontos vezetése korlátozta, hanem a beteg testrész és az egészséges testrész határának pontos meghatározhatósága. Különböző organikus szövetek vizsgálatára alkalmazzák újabban az analitikai kémiában már széles körben használt analitikai pirolízist. Ennek során igen nagy molekulatömegű anyagokat termikusán bontanak, és az így előálló pirolizátumot elemzik. A pirolizálás céljára a kis molekulatömegű részek vizsgálatánál a lézer segítségével végzett termikus bontás, pirolizálás látszik a legalkalmasabbnak. A meghatározott impulzus-teljesítményű lézersugárral a vizsgált szerves vegyületet pirolizálják, amikor is pirolízis termékek (gázok és/vagy gőzök) szabadulnak fel. Az analitikai pirolízisnek többféle analitikai módszere ismeretes. Idetartozik a pirolízis-gázkromatográfia (Py—GC), a pirolízis-gázkromatográfia-tömegspektrometria (Py-GC-MS), valamint a pirolízis-tömegspektrometria (Py-MS). Ezek közül a leggyorsabb a tömegspektrometria, ami továbbá azzal az előnnyel is rendelkezik, hogy az analízis eredményei digitális információ alakjában egyszerűen előállíthatok, és így számítógépes feldolgozás számára alkalmasak. Ismeretesek olyan tömegspektrométerek, amelyek vizsgálati eredményeit számítógépek dolgozzák fel. Ilyen berendezést gyárt például az NSZK-beli Finnigan MAT GmbH, amelynek a típusa 1TD 700 (Ion Trap Detector). Ez a berendezés egy IBM személyi számítógéppel együtt állítja elő a vizsgált anyag vegyi összetételére jellemző tömegspektrumot, amelyet — mivel ez a spektrum egy anyagot egyértelműen azonosít — átvitt értelemben „ujjlenyomatnak is neveznek. Egy további ismert berendezés a Hawlett-Packard cég 5970A típusú berendezése, amely egy tömeg szelektív detektor, és amely egy gázkromatográfiái, valamint 2 egy, a vizsgálatot vezérlő és kiértékelő HP 9825B típusú asztali számítógéppel van összekapcsolva. Az ujjlenyomat technika egy olyan ismert eljárás, amelynek során valamely vizsgált, analizált anyag spektrumát, vagyis ujjlenyomatát egy már korábban vizsgált és ismert anyag spektrumával, ujjlenyomatával összehasonlítják. Ilyen esetekben sokszor nincs is szükség a kapott spektrum analizálására, hanem az összehasonlítás eredményeként az azonosságot vagy eltérést állapítják meg: A tömegspektrometriás pirolízis ujjlenyomatok (pirogramok) igen jól alkalmazhatók komplex anyagok, biopolimerek, sőt sejtek, szövetek jellemzésére. Ilyen vizsgálatokat ismertetnek M. Jarman a Journal of Analytical and Applied Pyrolysis (Elsevier, Amsterdam) c. folyóirat 1980. évi 2. számában a 217—233. oldalakon, a „DNS-pirolízis” című cikkében, S. M. Huff és társai az 1981. évi 3. számban a 95—109. és 111—129. oldalain a „Humán leukémiás és normál fehérvérsejtek pirolízises vizsgálata ’ című cikkében, vagy ugyanezen folyóirat 1983. évi 5. számának 349—362. oldalain W. Windig és társai a „Békasejtek és szövetek pirolízises vizsgálata című cikkében, továbbá a Biomedical Mass Spectrometry c. folyóirat (Heyden et Son, London) 1979. évi 6. számának 491—498. oldalain a „Különféle emberi sejtek pirolízises GC/MS vizsgálata’" című cikkében. Felismertük azt, hogy a lézerkés nyomán felszabaduló pirolizátum (füst és/vagy gáz és/vagy gőz) összetétele egyértelműen jellemző arra, hogy a műtött szövetrész tumoros, illetve egészséges-e. Ennek kémiai alapja az, hogy az egészséges és a tumoros szövetek eltérő fehérje (aminosav) stb. összetételűek, így azonos körülmények között végzett pirolízisük eltérő összetételű pirolízistermékekhez vezet. E pirolízistermékek egymástól az ujjlenyomat technika segítségével, vagyis a tömespektrumok alapján megkülönböztethetők. A találmány elé célul tűztük ki egy eljárásnak és az eljárást foganatosító berendezésnek a kidolgozását, amellyel egy műtét során az organikus szövetek, elsősorban az egészséges és beteg szövetek egymástól, gyakorlatilag a műtéti beavatkozással egyidejűleg és azzal folyamatosan, megkülönböztethetők, és ilymódon a beteg szövetek eltávolítása nagyobb pontossággal, megbízhatósággal elvégezhető. A kitűzött célt a találmány szerinti eljárással úgy értük el, hogy a szövetekből mintát veszünk olymódon, hogy annak egyes részeit ismert koordinátapontokban pontszerűen pirolizáljuk, az így keletkező pirolizátumot (gázokat/gőzöket) felfogjuk, és azok összetételét megvizsgáljuk. Az összetételi vizsgálat eredményeit referencia adatokkal összehasonlítjuk, és az összehasonlítás eredményeként a szövet jellegét meghatározzuk, majd ismételt mintavételezéssel és kiértékeléssel a szétválasztandó szövetek határát jelző koordinátákat kijelöljük, és a szövetek szétválasztását ezen határ mentén végezzük. A pontszerű pirolízist előnyösen lézerpirolízissel végezzük. Célszerű, ha a kijelölt határ mentén a szövetek szétválasztását lézerpirolízissel végezzük. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló, szintén találmány szerinti berendezésnek a vizsgált szövetrészre irányított lézerkése, a vizsgált szövetrész közvetlen közelébe helyezett pirolizátum (füstgáz/gőz) felfogó- és továbbító feje van. A fej csővezetéken keresztül 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
