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DE69414482T2 - Tumorgewebe - Charakterisierungs-Instrument - Google Patents

Tumorgewebe - Charakterisierungs-Instrument

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DE69414482T2
DE69414482T2 DE69414482T DE69414482T DE69414482T2 DE 69414482 T2 DE69414482 T2 DE 69414482T2 DE 69414482 T DE69414482 T DE 69414482T DE 69414482 T DE69414482 T DE 69414482T DE 69414482 T2 DE69414482 T2 DE 69414482T2
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Fay Audrey Waterford New York 12188 Marks
Jerome Johnson Schenectady New York 12305 Tiemann
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General Electric Co
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Description

    Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Instrument zum Diagnostizieren von Krebs und insbesondere auf eine hohle Nadel mit einer Glasfaser-Beleuchtungseinrichtung und einer Photodiode zum Einsetzen in Brustgewebe, um Verschiebungen in der Hämoglobin-Sauerstoffanreicherung zu ermitteln und zu analysieren.
    • Beschreibung des Standes der Technik
  • In einem üblichen Verfahren führt ein Radiologe eine Röntgen-Mammographie aus. Wenn ein abnormaler Brustprozeß, der auf den entstehenden Mammogrammen aufgezeichnet wird, als verdächtig angesehen wird, kann eine chirurgische Biopsie angeordnet werden. Unmittelbar vor der Biopsie macht der Radiologe einige weitere Bilder oder Projektionen von der Brust während der präoperativen Lokalisierung der Abnormität und markiert die Lage der verdächtigen Abnormalität, indem der Bereich mit einem dünnen, mit einem Haken versehenen Führungsdraht durchbohrt wird. Der Patient wird dann in einen Operationsraum gebracht, und ein die Biopsie durchführender Chirurg folgt dem mit einem Haken versehenen Führungsdraht zu der präzisen Lage der verdächtigen Abnormalität. Die üblichste Form der Biopsie beinhaltet, daß der verdächtige Bereich chirurgisch entfernt wird. Eine der weniger invasiven Formen der Biopsie, die stereotaktische Aspirations-Biopsie mit einer feinen Nadel, saugt eine kleine Menge von Zellen für eine zytologische Analyse ab. Die Vorteile dieser Technik bestehen darin, daß sie minimal invasiv ist, auf weniger als 2 mm in der Lokalisierung der krankhaften Veränderung (Läsion) genau ist, eine Empfindlichkeit von mehr als 90% hat und billiger als chirurgische Biopsien ist. Da aber kleine (22er Größe) Nadeln verwendet werden, ist die Zytologie an der kleinen Menge von entferntem Material nicht einfach. Weit aus genauer ist eine einen großen Kern aufweisende Nadelbiopsie (unter Verwendung einer stereotaktischen Positionierung oder Ultraschallführung), eine weitere Alternative zur chirur gischen Biopsie. Kernbiopsien entfernen einen 1 mm · 17 mm Gewebekern (wenn eine Nadel mit 14er Größe verwendet wird) für eine histologische Standardprüfung. Jedoch sind gutartige histologische Diagnosen schwierig zu machen. In der Tat sind für sowohl die Feinnadel-Aspirationsbiopsie als auch die Kernbiopsie die Techniken nur nützlich, wenn sie ein positives Resultat für die Bösartigkeit geben. In allen anderen Fällen muß die verdächtige Läsion eine inzisionale oder exzisionale chirurgische Biopsie durchlaufen.
  • Falsche Negativergebnisse beim Analysieren eines Röntgen-Mammogramms können auftreten, wenn gutartige Tumore oder "normales" Brustgewebe mit radiologischen Dichten ähnlich Krebs einen bösartigen Tumor vollständig oder teilweise maskieren, der keine primären oder sekundären mammographischen Anzeichen von Karzinom aufweist. Falsche Positivergebnisse sind ebenfalls problematisch, weil sie die Akzeptanz der Mammographie durch die allgemeine Öffentlichkeit verringern und zu unnötigen Biopsien führen.
  • Es sind Versuche gemacht worden, Fasern zu verwenden, um biochemische und hämodynamische Prozesse in Geweben zu untersuchen und Gewebetyp zu ermitteln, indem zahlreiche Fasern verwendet werden, eine zum Liefern von Licht und eine andere zum Messen von zurückkehrendem Licht. Siehe beispielsweise K. H. Frank u. a., "The Erlangen microlightguide spectrophotometer EM- PHO I", Phys. Med. Biol., Band 34, Nr. 12, 1883-1900 (1989), Sung Chul Ji u. a., "Microlight guides: a new method for measuring tissue flourescence and reflectance", American Journal of Physiology, Band 236, C144-56 (März 1979); Kimizo Ono u. a., "Fiber optic reflectance spectrophotometry system for in vivo tissue diagnosis", Applied Optics, Band 30, Nr. 1, 98-105 (1. Januar 1991); und Irving J. Bigio u. a., "The Optical Biopsy System", Los Alamos National Laboratory, Information Document (März 1992).
  • Die optischen Absorptionseigenschaften von bösartigem Gewebe unterscheiden sich in identifizierbaren Wegen von denje nigen von normalem und gutartigem Gewebe, wie es beschrieben ist in F. A. Marks "Optical determination of the hemoglobin oxygenation state of breast biopsies and human breast cancer xenographs in nude mice", SPIE Proceedings, Band 1641, 227-37 (Januar 1992). Es würde nützlich sein, eine Anordnung zu haben, die optische Absorptionseigenschaften mißt und ausreichend Lichtdetektionskapazität hat, um eine Spektrumanalyse in Realzeit auszuführen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine minimal invasive Einrichtung zu schaffen, um eine unabhängige Bestätigung, daß mammographische Abnormalitäten gutartig oder bösartig sind, mit erhöhter Genauigkeit in Bereichen zu erhalten, wo ein radiographisches Mammogramm das Vorhandensein von verdächtigen Brustprozessen angezeigt hat.
  • Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein nadelähnliches Instrument zu schaffen, das durch einen Radiologen in einen Brustgewebebereich eingesetzt werden kann, der verdächtigt wird, einen abnormalen Brustprozeß zu verbergen, und diagnostisch signifikante Information über das Gewebe erzielen kann.
  • Kurz gesagt, enthält gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Gewebeuntersuchungsinstrument eine Nadel mit einem hohlen Schaft, einer Spitze an dem einen Ende von dem Schaft und einer Basis an dem anderen Ende von dem Schaft. Eine optische Faser (Lichtleiter) ist in dem Schaft angeordnet, um Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen in einem vorbestimmten Bereich zu dem gewünschten Gewebeabschnittes durch die Spitze hindurch zu liefern. Ein Photodetektor mit einer stabähnlichen Geometrie ist in der Aussparung von dem Schaft angeordnet und hat eine lichtempfindliche Oberfläche, die von dem Schaft nach außen gerichtet ist, um rückgestreutes Licht von dem gewünschten Gewebeabschnitt zu detektieren.
  • Gemäß einem anderen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein Instrument zum Charakterisieren von Tu morgewebe eine breitbandige Lichtquelle, einen Monochromator zum Filtern von Licht von der breitbandigen Lichtquelle, eine Einrichtung zum Abtasten des Monochromators durch einen Bereich vorbestimmter Wellenlängen und eine hohle Nadel, die einen Schaft mit einer Spitze auf dem einen Ende des Schaftes, eine Aussparung in dem hohlen Schaft nahe der Spitze des Schaftes und eine Basis auf dem anderen Ende von dem Schaft aufweist. Eine Faser (Lichtleiter) ist in der hohlen Nadel angeordnet, um Licht von dem Monochromator durch die Spitze hindurch zu einem gewünschten Bereich von dem Gewebe zu liefern. Eine Photodiode mit stabähnlicher Geometrie ist in der Aussparung des Schaftes angebracht und hat eine lichtempfindliche Oberfläche, die von dem Schaft nach außen gerichtet ist, um rückgestreutes Licht von dem beleuchteten Bereich des Gewebes zu detektieren. Es sind Mittel vorgesehen, um das rückgestreute Licht, das von der Photodiode detektiert wird, zu überwachen und die spektralen Charakteristiken von dem rückgestreuten Licht zu ermitteln.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Die Merkmale der Erfindung, die für neuartig gehalten werden, sind insbesondere in den beigefügten Ansprüchen angegeben. Die Erfindung selbst jedoch, sowohl was ihren Aufbau als auch ihr Betriebsverfahren betrifft, zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen, können am besten unter Bezugnahme auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, wobei gleiche Bezugszahlen gleiche Komponenten darstellen, in denen:
  • Fig. 1 ein schematisches Diagramm von dem Untersuchungsinstrument gemäß der Erfindung ist;
  • Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von einem Ausführungsbeispiel der Nadel des in Fig. 1 gezeigten Untersuchungsinstrumentes ist;
  • Fig. 3 eine Seitenschnittansicht von einem Ausführungsbeispiel der Photodiode ist, die in dem in Fig. 2 gezeigten Untersuchungsinstrument untergebracht ist; und
  • Fig. 4 eine perspektivische Ansicht von einem anderen Ausführungsbeispiel der Nadel des in Fig. 1 gezeigten Untersuchungsinstrumentes ist.
    • Detaillierte Beschreibung von einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
  • Bei der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Einrichtung wird kollimiertes Licht von einer intensiven Lichtquelle 10 durch einen Monochromator 12 gefiltert und auf einen Fasereingang 16 von einer optischen Faser (Lichtleiter) 14 gerichtet, die entlang einen Schaft 30 von einer hohlen Nadel 20 mit einer Photodiode 24 eingefädelt ist. Ein Computer 36 evaluiert das Licht, das in einen Testbereich eintritt, und rückgestreutes Licht, das von der Photodiode 24 detektiert wird, um Gewebe in dem Testbereich zu charakterisieren.
  • Die Lichtquelle 10 ist vorzugsweise eine helle Beleuchtungseinrichtung, wie beispielsweise eine Hochdruck-Bogenlampe oder eine ähnliche breitbandige Lichtquelle. Beispiele von geeigneten Lichtquellen sind eine Xenon-Bogenlampe und eine Wolfram-Halogen-Quarzlampe, die mit Lichtsammeloptiken hoher Effizienz ausgerüstet sind, wie sie beispielsweise von der Oriel Corp., Stratford, CT oder Ealing Electrooptics, Inc., Holliston, MA, geliefert werden.
  • Der Monochromator 12 filtert kollimiertes Licht von der Lichtquelle 10 und wird wiederholt durch einen Scannerantrieb (der Teil des Computers 36 sein kann, wie es gezeigt ist) über dem Wellenlängenbereich abgetastet, der Oxyhämoglobin von Deoxyhämoglobin unterscheidet. Alternative Verfahren zum Erhalten eines Spektrums von Wellenlängen enthalten die Verwendung eines abstimmbaren Farbstofflasers und Anordnung von mehreren Filtern, wie beispielsweise einem motorisierten Filterrad, vor einer breitbandigen Lichtquelle.
  • Der Wellenlängenbereich, der die sichtbaren Hämoglobin- Spektralbänder enthält, beträgt 340-700 nm. Das Soret-Absorptionsband von Hämoglobin erscheint bei 416 nm für Oxyhämoglobin und bei 431 nm für Deoxyhämoglobin. Die Alpha- und Beta-Absorptionsbänder treten bei 577 bzw. 542 nm für Oxyhämoglobin und als eine einzelne Spitze bei 555 nm für Deoxyhämoglobin auf.
  • Auf Wunsch können andere diagnostisch signifikante Spektralbänder verwendet werden, wie beispielsweise die Infrarot-Hämoglobin-Spektralbänder in dem 700-1000 nm Bereich (wo eine Spitze bei 760 nm Deoxyhämoglobin bezeichnet). Eine Wahl von einem ausreichenden Abtast-Bandbreitenbereich ist 2 nm.
  • Die Nadel 20 weist vorzugsweise eine modifizierte dünnwandige Biopsienadel für weiches Gewebe auf und kann beispielsweise eine Nadel aus rostfreiem Stahl mit einer Länge von 140 mm (5,5 Zoll) (oder jede Länge, die größer als die Tiefe der Läsion ist) von der Spitze zur Basis und mit einem Durchmesser von 0,62 mm in Übereinstimmung mit einer 22er Westcott-Biopsienadel sein. Dieser Nadeltyp ist von der Becton-Dickinson, einer Abteilung der Becton-Dickinson & Company, Rutherford, NJ, erhältlich. Die Nadel 20 hat einen Schaft 30 mit einer Spitze 32 an dem einen Ende, einer Aussparung 21 in dem Schaft 30 und einer Basis an dem anderen Ende. Vorzugsweise ist die Spitze 32 unter einem Winkel abgeschnitten in Übereinstimmung mit im Handel erhältlichen Biopsienadeln für ein einfaches Einführen in das Gewebe. Die Nadel 20 kann für ein Einführen entweder durch sich selbst oder durch eine ultra-dünnwandige Einführnadel der Größe 20 (nicht gezeigt) in einen Untersuchungsbereich ausgestaltet sein, der als Gewebe von einer Brust 22 gezeigt ist, die durch Kompressionsplatten 28 immobilisiert ist. Die Nadel hat üblicherweise eine Nabe (nicht gezeigt) für eine einfache Handhabung.
  • Die optische Faser 14 ist eine Vielmoden-Faser mit einem Fasereingang 16, auf den aus dem Monochromator 12 austretendes kollimiertes Licht fokussiert ist. Die Faser 14 ist durch die Basis 34 der Nadel 20 eingefädelt und hat einen Faserausgang 18, der vorzugsweise poliert ist und der nahe an und vorzugsweise bündig mit der Nadelspitze 32 angeordnet ist. Die Faser 14 weist vorzugsweise einen Kern aus gebranntem Siliciumdioxid (der Licht mit Wellenlängen in den Bereich von 340- 1000 Mikron übertragen kann) mit einer geeigneten Auskleidung, wie beispielsweise Siliciumdioxid, auf und hat einen Durchmesser von etwa 200 Mikron. Durch die Faser 14 wanderndes Licht tritt aus dem Faserausgang 18 aus und beleuchtet verdächtiges Gewebe, was eine anschließende Absorption und Streuung des Lichtes durch das Gewebe zur Folge hat.
  • Ein Photodetektor, der als Photodiode 24 gezeigt ist, ist in dem Nadelschaft 30 angebracht und hat eine optisch empfindliche Oberfläche, die von dem Schaft 30 nach außen gerichtet ist, um so gegenüber dem rückgestreuten Licht von dem Gewebe 22 ausgesetzt zu sein. Die Photodiode 24 ist in der Aussparung 21 angebracht, die sich nahe der Nadelspitze 32, vorzugsweise wenige Millimeter, beispielsweise 2-8 mm, von der Nadelspitze 32 befindet.
  • Ein Verfahren zum Anbringen einer Photodiode ist in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dargestellt. Die Photodiode 24 ist in eine Aussparung 21 in einer Seite der Nadel 20 eingesetzt, die bereits eine Faser 14 hat. Photodiodenleiter 26 sind durch Draht mit der Photodiode verbunden und nach unten zum Schaft der Nadel geführt. Das Loch wird gefüllt und die Photodiode wird überdeckt mit klarem Epoxid 23, das dann ausgehärtet und poliert wird, bis das Epoxid bündig mit der Nadel ist.
  • In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Photodiode 24 lang und dünn, so daß ihre Geometrie mit derjenigen der Nadel 20 übereinstimmt, und somit wird eine vergrößerte aktive Fläche der Photodiode erzielt, ohne daß der Durchmesser des Nadelschaftes verändert wird, der notwendig ist, um die Photodiode zu halten. Die Photodiode kann 200 Mikron weit sein und eine Länge haben, damit die Pfadlängerunterschiede von detektierten Photonen der gleichen Wellenlänge kleiner ist als die räumliche Auflösung, die für eine angemessene Diagnose erforderlich ist. Die Verwendung einer Photodiode im Gegensatz zu einer optischen Faser (Lichtleiter) sorgt für eine größere Lichtsammelfläche und eine Vergrößerung in dem Annahmewinkel von dem Detektor, wodurch die Empfindlichkeit und das Signal/Rausch-Verhältnis für das Instrument verbessert werden. Auf Wunsch können mehrere Photodioden zum Sammeln eines größeren Teils des rückgestreuten Lichtes verwendet werden.
  • Der Computer 36 erhält Daten von der Photodiode 24 über die Photodiodenleiter 26. Wenn der Monochromator 12 keinen eigenen Scannerantrieb hat, arbeitet der Computer 36 als ein Scannerantrieb. Unabhängig davon, ob der Computer den Scanner antreibt, ist der Computer mit dem Monochromator verbunden, so daß der Computer Daten empfängt, die sich darauf beziehen, welche Wellenlänge des Lichtes zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet wird. Der Computer 36 verwendet Daten, die sich auf Licht, das durch die Faser 14 in das System eintritt, und rückgestreutes Licht beziehen, das durch die Photodiode 24 detektiert wird, um Wellenlänge und Amplituden von signifikanten Spitzen des Absorptionsspektrums des rückgestreuten Lichtes aufzuzeichnen.
  • Auf diese Weise kann Gewebe 22 kontinuierlich überwacht werden, wenn die Nadel 20 eingeführt oder herausgezogen wird und es wird eine Realzeit-Bearbeitung erzielt. Wenn eine profunde Verschiebung in der Sauerstoffanreicherung des Gewebes von normalen Sättigungswerten zu nahezu ungesättigtem Hämoglobin auftritt, dann kann das Tumorgewebe dahingehend diagnostiziert werden, daß es eine hohe Wahrscheinlichkeit für Bösartigkeit bzw. Malignität hat. Wenn keine Verschiebung vorhanden ist, kann die Läsion als gutartig diagnostiziert werden. Diese Bewertung basiert auf der Tatsache, daß sich Absorptionseigenschaften für bösartiges Gewebe dahingehend unterscheiden, daß ein größerer Bruchteil von deoxiginiertem Blut in dem Gewebe von einem bösartigen Tumor gefunden werden kann. Diese Deoxigenation bzw. Sauerstoffabreicherung kann durch hohe metabolische Raten und durch den relativ desorganisierten Zustand von Blutgefäßen, sowohl strukturell als auch in bezug auf heterogene Mikrozirkulation, in und um einen Tumor herum hervorgerufen sein.
  • Gewisse Spektralbänder sind von besonderer Signifikanz, wenn Oxigenation bzw. Sauerstoffanreicherung von Blut evaluiert wird. Beispielsweise wird das Soret-Band nach rot verschoben, wenn Blut deoxigeniert wird. Eine Absorptionsspitze wird nach rot verschoben, wenn die Position von ihrem Maximum oder Massenschwerpunkt sich als Antwort auf einen Stimulus in Richtung auf das Ende langer Wellenlängen von dem sichtbaren Spektrum bewegt, und eine Absorptionsspitze wird nach blau verschoben, wenn sich die Spitze in der Position auf der Wellenlängenskala in Richtung auf das Ende kurzer Wellenlängen des sichtbaren Spektrums verschiebt. Anstatt also an einer Wellenlänge von 416 nm zu sein, bewegt sich die Wellenlänge der Soret-Bandspitze näher zu 431 nm, wenn sich die Nadel in einen Tumor bewegt, der einen hohen Anteil von deoxiginiertem Hämoglobin enthält. Zusätzlich mischen sich die Alpha- und Beta-Spitzen (bei Wellenlängen von 577 bzw. 542 nm) von Oxihämoglobin zu einem einzigen Band bei einer Wellenlänge von 555 nm, wenn Sauerstoff vermindert wird. Die Existenz von einer Absorptionsspitze bei 760 nm bezeichnet auch das Vorhandensein von Deoxihämoglobin.
  • Ein Radiologe kann somit den Gewebetyp (bösartig oder gutartig) von dem Tumor identifizieren, indem die Nadel in das Gewebe eingeführt und das Spektrum, wenn die Nadel außerhalb des verdächtigen Bereiches ist, mit dem Spektrum verglichen wird, wenn die Nadel innerhalb des verdächtigen Bereiches ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird ein Anfangsmammogramm erhalten, indem eine mit Fenstern versehene Kompressionsplatte verwendet und die Position der Läsion oder des abnormalen Bereiches in x und y Koordinaten markiert wird. Eine Einführnadel mit geeigneter Länge wird durch ein Fenster in der Kompressionsplatte über dem markierten Punkt tief in das Gewebe eingeführt, so daß ihre Spitze über den verdächtigten Bereich hinausführt. Die Brust wird langsam entspannt und in einer orthogonalen Projektion wieder zusammengedrückt. Es werden andere Mammogramme gemacht, um sicherzustellen, daß die Einführnadel so angeordnet ist, daß sich ihre Spitze etwa 1 cm über die Läsion hinaus befindet. Das Gewebeuntersuchungsinstrument wird durch die Einführnadel hindurch bis zu der gleichen Tiefe in der Brust wie die Einführnadel eingeführt. Die Einführnadel wird entfernt und, während sich die Brust noch unter Kompression befindet, wird das Gewebeuntersuchungsinstrument in Schritten von mehreren mm herausgezogen. An jedem Schritt wird ein optisches Absorptionsspektrum aufgezeichnet.
  • Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht von einem anderen Ausführungsbeispiel der Nadel des in Fig. 1 gezeigten Untersuchungsinstrumentes, das so ausgelegt ist, daß das Signal/Rausch-Verhältnis von dem Instrument vergrößert wird. Dieses Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2, abgesehen von dem Verfahren zum Anbringen der - Photodiode oder Photodioden in dem Nadelschaft 30. In diesem Ausführungsbeispiel enthält der Schaft 30 drei Abschnitte. Ein Spitzenabschnitt 20a und ein Basisabschnitt 20b sind auf gegenüberliegenden Enden von einem hohlen Zylinder 30 angeordnet, der einen Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser von den Spitzen- und Basisabschnitten hat und ein optisch transparentes Material aufweist. Die drei Abschnitte sind zusammengelötet bzw. zusammengeschweißt, bevor die Faser 14 eingesetzt wird. Innerhalb des hohlen Zylinders 38 befindet sich eine Anzahl n von langen, dünnen, planaren Photodioden 24a, 24b, ... 24n, die in einem Polygon um den Umfang herum angeordnet und elektronisch verkettet sind, um so die Summenintensität von dem gesamten rückgestreuten Licht zu liefern, das auf den Zylinder von bis zu 4π Steradian auftrifft.
  • Der Nadelschaft 30 muß strukturell fest genug sein, um das Einführen in Brustgewebe zu gestatten. Somit werden entweder die Photodioden feste Substrate, wie beispielsweise Metall, haben oder der hohle Zylinder wird ein sehr festes Material, wie beispielsweise Saphir, aufweisen.
  • Hier sind zwar nur gewisse bevorzugte Merkmale der Erfindung dargestellt und beschrieben worden, aber für den Fachmann werden sich viele Modifikationen und Abänderungen ergeben. Beispielsweise können andere Verfahren anstelle der Verwendung einer Aussparung oder eines hohlen Zylinders verwendet werden, um eine Photodiode anzubringen.

Claims (17)

1. Gewebeuntersuchungsinstrument enthaltend:
eine Nadel (20) mit einem hohlen Schaft (30), einer Spitze (32) an dem einen Ende von dem Schaft und einer Basis (34) an dem anderen Ende von dem Schaft, und
eine optische Faser (14), die in dem Schaft angeordnet ist, um Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen in einem vorbestimmten Bereich zu einem gewünschten Abschnitt des Gewebes (22) durch die Spitze hindurch zu liefern,
gekennzeichnet durch einen Photodetektor (24), der in dem Schaft angebracht ist und eine lichtempfindliche Oberfläche aufweist, die von einer Seite des Schaftes nach außen gerichtet ist, um rückgestreutes Licht von dem gewünschten Gewebeabschnitt zu detektieren.
2. Instrument nach Anspruch 1, wobei der Photodetektor eine Photodiode aufweist.
3. Instrument nach Anspruch 2, wobei ferner ein Monochromator (12) vorgesehen ist zum Liefern von Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu der optischen Faser.
4. Instrument nach Anspruch 3, wobei ferner Mittel (36) zum Abstasten (Scannen) des Monochromators über dem vorbestimmten Bereich von Wellenlängen vorgesehen sind.
5. Instrument nach Anspruch 4, wobei ferner eine breitbandige Lichtquelle (10) vorgesehen ist zum Liefern von Licht zu dem Monochromator.
6. Instrument nach Anspruch 5, wobei die Lichtquelle aus der aus einer Quarz-Wolfram-Halogenlampe und einer Xenon-Bogenlampe bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
7. Instrument nach Anspruch 2, wobei die Nadelspitze im Winkel geschnitten ist.
8. Instrument nach Anspruch 2, wobei die optische Faser eine polierte Ausgangsfläche (18) aufweist.
9. Instrument nach Anspruch 8, wobei die Ausgangsfläche im wesentlichen bündig in bezug auf die Spitze der Nadel angeordnet ist.
10. Instrument nach Anspruch 2, wobei Mittel (36) zum Überwachen des rückgestreuten Lichtes, das von der Photodiode detektiert wird, und zum Ermitteln der optischen Absorptionseigenschaften in dem Gewebeabschnitt vorgesehen sind.
11. Instrument nach Anspruch 10, wobei der Schaft einen die Spitze enthaltenden Spitzenabschnitt, einen Basisabschnitt, der die Basis enthält, und einen optisch transparenten Hohlzylinder (38) aufweist, der zwischen den Spitzen- und Basisabschnitten angeordnet ist, wobei der Hohlzylinder die Photodiode und wenigstens eine zusätzliche Photodiode (24a) enthält, die mit den Überwachungsmitteln gekoppelt sind.
12. Instrument nach Anspruch 11, wobei der Hohlzylinder einen Durchmesser hat, der im wesentlichen gleich den Durchmessern von dem Spitzenabschnitt und dem Basisabschnitt ist.
13. Instrument nach Anspruch 12, wobei der Hohlzylinder Saphir aufweist.
14. Instrument nach Anspruch 11, wobei die Photodioden (24a, 24b, ... 24n) in einem Polygon um den Umfang des Zylinders herum angeordnet und elektrisch so miteinander verbunden sind, daß sie die Summenintensität von dem gesamten rückgestreuten Licht liefern, das aus einem räumlichen Winkel von bis zu 4a (Steradian) auf den Zylinder auftrifft.
15. Instrument nach Anspruch 1, wobei der Photodetektor zwischen 2 und 8 mm von der Spitze entfernt ist.
16. Instrument nach Anspruch 1, wobei der Photodetektor in einer Aussparung (21) angeordnet ist.
17. Instrument nach Anspruch 16, wobei ein Epoxid (23) über dem Photodetektor und bündig mit der Nadel angeordnet ist.
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