L'ago per biopsia del midollo osseo ha subito un secolo di evoluzione. Le sue dimensioni e la sua forma sono cambiate continuamente con i progressi nella scienza dei materiali e nelle tecniche di produzione - dalla prima ingombrante sega circolare manuale (Trephine) al moderno ago di precisione tipo Jamshidi-Trephine, e poi al sistema di biopsia ossea elettrico/pneumatico-alimentato. Il design delle sue dimensioni è sempre stato incentrato sul"sufficientemente spesso per estrarre il tessuto + abbastanza lungo da raggiungere la cavità del midollo osseo + riducendo al minimo il trauma"equilibrio triangolare.

1. Il classico ago per trapano Jamshidi - Ancora oggi il punto di riferimento in termini di dimensioni

Negli anni '60 Jamshidi et al. ha migliorato il tradizionale ago Trephine, che ha gettato le basi per le moderne dimensioni standard degli aghi per biopsia del midollo osseo: un ago cavo in acciaio inossidabile con una testa piatta e una finestra laterale (tacca), dotato di un nucleo dell'ago in acciaio inossidabile strettamente aderente (otturatore) sulla punta, con un'estremità leggermente rialzata del nucleo dell'ago che sporge dalla faccia terminale del tubo dell'ago per formare una guida di taglio. Dimensioni Jamshidi standard:

• Diametro esterno:Le dimensioni principali sono 11G (3,0 mm) e 13G (2,4 mm). Alcuni produttori offrono anche 8G (4,2 mm) per la biopsia non convenzionale del tumore osseo nel reparto di ematologia.
• Lunghezza:Solitamente disponibile in tre dimensioni: 3 pollici (7,5 cm), 4 pollici (10 cm) e 6 pollici (15 cm), corrispondenti al sistema di pollici standard statunitense.
• Metodo operativo:Dopo l'anestesia locale, inserire l'ago attraverso il periostio → rimuovere il nucleo dell'ago → inserire nuovamente il nucleo dell'ago e ruotarlo in senso orario per entrare nella corteccia ossea → raggiungere la profondità predeterminata e ritirare il nucleo dell'ago per confermare che non vi è alcun blocco del sangue → continuare a ruotare per tagliare il nucleo del tessuto contenente le trabecole ossee → ruotarlo leggermente in senso antiorario e ritirare → utilizzare un'asta di spinta per estrarre il campione.

La chiave della progettazione di questo tipo di ago risiede nel fatto che la lunghezza dell'apertura laterale è esattamente uguale alla lunghezza minima trattenuta del nucleo tissutale previsto (circa 12 mm). Il diametro interno del tubo dell'ago è leggermente più grande della larghezza della finestra di campionamento per consentire alla striscia di tessuto di essere completamente incorporata senza essere compressa o deformata. Lo spessore della parete in acciaio inossidabile da 0,35 a 0,45 mm fornisce una rigidità torsionale sufficiente.

II. Miglioramento dell'ago per biopsia manuale - che incorpora uno slot di campionamento bloccabile e una scala di profondità

I produttori successivi hanno aggiunto a Jamshidi:

La superficie della siringa è-incisa al laser con contrassegni (ogni 5 mm un contrassegno) per facilitare la determinazione della profondità di inserimento dell'ago all'interno dell'osso.

L'anello di limitazione della profondità-rimovibile (tappo-codificato a colori) impedisce un inserimento eccessivo.

Alcuni modelli sono dotati di scanalature interne con micro dentellature, che aumentano la velocità di presa fino a oltre il 95%.

"Ago singolo a doppio uso"design: quando il nucleo dell'ago viene trattenuto, può essere collegato a un dispositivo di iniezione per aspirare il fluido del midollo osseo. Quando il nucleo dell'ago viene ritirato, può essere avvitato per estrarre il tessuto - le specifiche delle dimensioni sono le stesse di cui sopra (11G/13G × 100/150 mm).

III. Sistema per biopsia ossea elettrico/pneumatico - Dimensioni simili ma taglienti ottimizzati

Il sistema Powered Trephine per la biopsia ossea azionata elettricamente- funziona utilizzando la rotazione ad alta-velocità e a bassa-velocità (in genere inferiore o uguale a 800 giri/min) per azionare una sonda per biopsia monouso. Il diametro esterno della sonda rimane compreso tra 11G e 13G (da 2,4 a 3,0 mm) e la lunghezza è per lo più di 100 mm o 150 mm a calibro singolo (la sonda può essere sostituita). I suoi vantaggi risiedono nel ridurre l'affaticamento del polso dell'operatore, nel minimizzare il dolore del paziente e nel migliorare il tasso di completezza del campionamento di ossa dure (anziane/fibrotiche). Alcuni sistemi sono dotati di un meccanismo di taglio a doppio tubo interno ed esterno (simile al principio di una pistola per biopsia automatica ma con protezione termica a bassa velocità contro i danni), con un diametro esterno che può essere leggermente più stretto fino a 14 G ma comunque più largo dell'ago di aspirazione.

Va notato che il trapano del sistema elettrico genera calore - la specifica richiede una rotazione continua per meno di diversi secondi seguita da un raffreddamento intermittente per prevenire la degradazione termica del tessuto osseo, che potrebbe influenzare l'interpretazione dell'HE patologico e della colorazione speciale.

IV. Serie compatta pediatrica specializzata

Un ago pediatrico di tipo Trephine/Jamshidi-sviluppato in base alle caratteristiche delle ossa dei bambini:

Il diametro esterno è ridotto ai limiti estremi di 13G (2,4 mm), 14G (2,1 mm) e 15G (1,8 mm) (diventa difficile ottenere il tessuto centrale a un livello così fine).

Disponibile in tre lunghezze: 40 mm, 50 mm e 65 mm.

L'impugnatura è proporzionalmente ristretta per l'utilizzo con una sola mano-e il nucleo dell'ago si adatta più strettamente, prevenendo la rapida perdita del fluido del midollo osseo del bambino.

V. Tendenze future della miniaturizzazione e dell'orientamento alla visualizzazione

Negli ultimi anni, gli studi hanno tentato di perfezionare ulteriormente l'ago per biopsia a 14G-16G utilizzando la guida per immagini (ecografia/TC) insieme a dispositivi assistiti da vuoto-. Tuttavia, è ampiamente riconosciuto che i criteri diagnostici standard per le neoplasie ematologiche si basano ancora su un trephine maggiore o uguale a 11G-13G. La dimensione non può essere ridotta all’infinito: il reparto di patologia richiede almeno 3-5 sezioni trasversali complete di trabecole ossee e un volume sufficiente di cellule ematopoietiche, e gli aghi molto sottili non possono soddisfare questi requisiti. I futuri miglioramenti riguarderanno principalmente i rivestimenti (riduzione idrofila/dell'abrasione), la geometria della lama (lama diamantata a doppio picco) e il rilevamento della profondità integrato piuttosto che il cambiamento del paradigma dello spessore del nucleo e della lunghezza.

Guardando indietro alla storia, l'ago per biopsia del midollo osseo si è evoluto dall'originale trapano manuale di grande-diametro con una sega circolare (con un diametro esterno fino a 6-8 mm, causando traumi significativi) allo standard moderno di Jamshidi 11G-13G × 70-150 mm. Si tratta di un processo di razionalizzazione delle dimensioni e di specializzazione funzionale: abbastanza spesso da estrarre i tessuti, abbastanza lungo da raggiungere l'area bersaglio e abbastanza affilato da ridurre al minimo il trauma. Questa filosofia dimensionale è rimasta invariata fino ad oggi.