JP2006501896A - 骨グラフト粒子搬送装置および方法 - Google Patents

Abstract

本発明の実施形態は、１つまたは複数の粒子を搬送するための装置および方法に関するものである。いくつかの実施形態においては、複数の所定形状粒子（１０）が、チューブ（５）内において積層されており、例えば骨ボイドといったような創傷サイト内へと、チューブから放出することができる。一実施形態においては、粒子搬送装置（１）は、流体供給機構（３）と；少なくとも１つの粒子を収容しているとともに、流体供給機構に対して連結された、チューブ（５）と；このチューブの内部から外部へと、流体供給機構からの流体を通過させるための開口と；チューブの一端部に対して着脱可能に連結されたキャップ（７）と；を具備している。

Description

本出願は、２００２年１０月３日付けで出願された米国特許出願シリアル番号第１０／２６４，１４０号明細書の優先権を主張するものである。この文献の記載内容は、参考のため、その全体がここに組み込まれる。

本発明の実施形態は、広義には、粒子の制御された搬送に関するものである。より詳細には、骨修復または骨創傷サイトに対して骨グラフト粒子を搬送するための装置および方法を、開示するものである。いくつかの実施形態においては、粒子は、チューブを介して搬送され、このチューブは、複数の骨グラフト粒子を収容するためにも、使用することができる。

長年にわたって、損傷した骨の治療を補助するに際して、また、関節置換手術の場合のように骨から取り除いた構造を置換するに際して、骨グラフト材料が使用されてきた。一般的原理は、骨グラフト材料を骨ボイド内に配置して一時的な置換構造を提供することである。理想的な例においては、骨の健全な部分が、健全な骨内において成長し、骨グラフト材料を新たに置換することである。特に有利なタイプの骨グラフト材料は、本出願人である Smith & Nephew 社によって製造されたＪＡＸ（登録商標）という商標名の骨グラフト粒子である。ＪＡＸ（登録商標）という商標名の骨グラフト粒子は、粒子間の相互連結を助長するような独自の形状を有している。したがって、骨ボイドを充填するために使用される一群をなす複数の粒子に関し、結合力が大きくかつ剪断強度が大きい。骨グラフト粒子のこのような特徴点または他の特徴点およびこのような実施形態または他の実施形態は、“SHAPED PARTICLE AND COMPOSITION FOR BONE DEFICIENCY AND METHOD OF MAKING
THE PARTICLE”と題する米国特許出願シリアル番号第０９／５１７，９８１号明細書；“MANUFACTURE OF BONE GRAFT SUBSTITUTES” と題する米国特許出願シリアル番号第０９／７９２，６８１号明細書；“PACKAGING AND DELIVERY SYSTEM FOR BONE GRAFT PARTICLES”と題する米国特許出願シリアル番号第１０／０５４，５２３号明細書；“SHAPED
PARTICLE COMPRISED OF BONE MATERIAL AND METHOD OF MAKING THE PARTICLE” と題する米国特許出願シリアル番号第１０／０９９，６１６号明細書；に記載されている。これら文献は、すべて、本出願人である Smith & Nephew 社によるものである。これら文献の記載内容は、参考のため、ここに組み込まれる。

ＪＡＸ（登録商標）という商標名の骨グラフト粒子の独特の相互連結形状は、骨ボイドに対して粒子を搬送するという可能性をもたらす。これは、特に、低侵襲的な手術が行われる場合に、当てはまる。侵襲性が小さなすなわち『低侵襲的な』整形外科手術が、目標である。それは、そのような手術であると、典型的には、回復に要する時間が短く、苦痛が少なく、再発が少ない、からである。低侵襲的手術においては、小さな切開口が形成される。時によっては、そのような切開口は、長さが２５．４ｍｍ（１インチ）未満であって、内視鏡法や蛍光透視法やコンピュータ支援設備および技術を使用することによって、そのような小さな切開口を介して手術を行うことができる。小さな切開口を通して骨グラフト粒子を搬送する好ましい器具は、チューブまたはシリンジである。従来技術による骨グラフト材料は、パテや、ゲルや、粉末や、これらの混合物である。ゲルや粉末や混合物は、シリンジまたはチューブから、容易に押し出したりあるいは注入したりすることができる。しかしながら、そのような材料は、剪断強度が非常に小さい。そのため、従来技術による材料は、骨ボイド中において、剪断強度が非常に小さくかつ性能が悪く、多くの場合、変位してしまって悪影響をもたらす。パテは、稠密であって変位を起こしにくい傾向があるものの、骨再生を引き起こし得るような適切な経路を提供しない。パテは、また、小さな切開口を通しての配置が困難である。

乾燥しているかあるいは粒子または流体との混合物とされているかは別として、ランダムに分散した相互連結混合物（例えば、ＪＡＸ（登録商標）を含有している）は、典型的なシリンジを通しては、うまく押し出されないであろう。そのような混合物がシリンジの出口穴に向けて押された場合、相互連結された粒子は、シリンジの壁または出口穴に対して詰まる傾向がある。言い換えれば、シリンジの軸と平行な平面内での剪断的変位が阻止されているようにして粒子どうしが相互連結されている場合には、粒子の押出が困難であり、粒子の流通性は悪い。一群をなす複数の相互連結粒子は、典型的には、チューブからの搬送に適していない。それは、粒子どうしが結束していて、流れ性が悪いからである。このため、小さな切開口を通して粒子を正確に配置することは、困難である。

要望されているものは、特に相互連結可能な粒子といったような粒子を効果的に収容して搬送し得るような装置および方法である。改良された装置は、シリンジまたはチューブからの流通を阻止してしまうような相互連結を形成することがないよう、粒子どうしの互いの係合を防止することができる。有効な解決手段は、無菌のパッケージングと、小さな切開口を通しての正確な搬送と、の双方をもたらすであろう。
米国特許出願シリアル番号第１０／２６４，１４０号明細書 米国特許出願シリアル番号第０９／５１７，９８１号明細書 米国特許出願シリアル番号第０９／７９２，６８１号明細書 米国特許出願シリアル番号第１０／０５４，５２３号明細書 米国特許出願シリアル番号第１０／０９９，６１６号明細書

本発明の一実施形態は、粒子を搬送するための装置である。この実施形態は、流体供給機構と、粒子を収容しているチューブと、を具備している。チューブは、流体供給機構に対して連結されているとともに、このチューブの内部から外部へと、流体供給機構からの流体を通過させるための開口を備えている。チューブは、キャップを備えることができる。このキャップをチューブから取り外したときには、粒子を、流体供給機構からの流体によって押し出すことができる。

本発明の他の実施形態は、粒子搬送装置であって、チューブと、複数の所定形状粒子と、を備えている。複数の所定形状粒子は、チューブの長手方向軸に沿って実質的に一直線状とされる。複数の所定形状粒子は、中心部分とこの中心部分から突出した少なくとも４つの突部とを有した粒子とされる。この場合、突部は、隣接した突部どうしの間に、隙間スペースを形成し、各突部は、中心部分のところに位置したベース部と、先端部と、長さと、を有し、第１粒子の隙間スペースが、当該第１粒子に隣接している第２粒子の少なくとも１つの突部を受領する。

本発明の他の実施形態は、粒子搬送装置であって、第１流体供給機構と、第２流体供給機構と、バルブと、を具備し、バルブは、第１流体供給機構に対して連結された第１ポートと、第２流体供給機構に対して連結された第２ポートと、第３ポートと、を有し、バルブが、ポートのうちの少なくとも任意の２つの間にわたっての流れを選択的に可能とし得るよう、操作可能とされている。

さらに他の実施形態は、粒子を搬送するための方法であって、この方法においては、所定形状粒子を収容したチューブを、流体によって充填し、その際、流体が所定形状粒子の周囲に分散するものとし；チューブの一端部から封止体を取り外し、これにより、チューブの当該一端部を開放し；チューブに対する流体の充填を継続し、これにより、チューブから所定形状粒子を押し出す。

さらに他の実施形態は、フレキシブルなチューブ内においてこのチューブの長手方向軸に沿って実質的に一直線状とされて積層された１つまたは複数の所定形状粒子と粒子を搬送するための方法であって、この方法においては、チューブに対して力を印加することによって、チューブから押し出すべき所望量の所定形状粒子に対応した位置のところにおいて、チューブ内における所定形状粒子の流れを制限し；チューブから１つまたは複数の所定形状粒子を押し出す。

本発明の他の実施形態は、チューブ内においてこのチューブの長手方向軸に沿って実質的に一直線状とされて積層された１つまたは複数の所定形状粒子と粒子を搬送するための方法であって、この方法においては、チューブ内へと、スライド可能なプラグを挿入し；プラグを付勢し、これにより、複数の所定形状粒子を付勢し、これにより、１つ以上の所定形状粒子をチューブから押し出す。

本発明の他の実施形態は、創傷サイトへと粒子を搬送するための方法であって、この方法においては、第１流体供給機構を準備し；第２流体供給機構を準備し；第１流体供給機構に対して連結された第１ポートと、第２流体供給機構に対して連結された第２ポートと、第３ポートと、を有した、バルブを準備し、その際、このバルブを、ポートのうちの少なくとも任意の２つの間にわたっての流れを選択的に可能とし得るよう、操作可能なものとする。バルブを、第１ポートと第２ポートとの間にわたって連通可能であるように設定し；第１流体供給機構の内容物と第２流体供給機構の内容物とを混合する。バルブを、第３ポートを通しての流通を可能とするように設定し；創傷サイト内へとバルブを通して、混合された内容物を搬送する。

本発明においては、粒子搬送装置であって、流体供給機構と；少なくとも１つの粒子を収容しているとともに、流体供給機構に対して連結された、チューブと；このチューブの内部から外部へと、流体供給機構からの流体を通過させるための開口と；チューブの一端部に対して着脱可能に連結されたキャップであるとともに、このキャップをチューブから取り外したときには、粒子が、流体供給機構からの流体によって押し出されるものとされているような、キャップと；を具備している装置が提供される。

本発明においては、粒子搬送装置であって、第１流体供給機構と；第２流体供給機構と；第１流体供給機構に対して連結された第１ポートと、第２流体供給機構に対して連結された第２ポートと、第３ポートと、を有した、バルブと；を具備し、バルブが、ポートのうちの少なくとも任意の２つの間にわたっての流れを選択的に可能とし得るよう、操作可能とされている装置が提供される。

本発明においては、粒子を搬送するための方法であって、所定形状粒子を収容したチューブを、流体によって充填し、その際、流体が所定形状粒子の周囲に分散するものとし；チューブの一端部から封止体を取り外し、これにより、チューブの当該一端部を開放し；チューブに対する流体の充填を継続し、これにより、チューブから所定形状粒子を押し出す；という方法が提供される。

本発明においては、創傷サイトへと粒子を搬送するための方法であって、第１流体供給機構を準備し；第２流体供給機構を準備し；第１流体供給機構に対して連結された第１ポートと、第２流体供給機構に対して連結された第２ポートと、第３ポートと、を有した、バルブを準備し、その際、このバルブを、ポートのうちの少なくとも任意の２つの間にわたっての流れを選択的に可能とし得るよう、操作可能なものとし；第１ポートと第２ポートとの間にわたって連通可能であるようにバルブを設定し；第１流体供給機構の内容物と第２流体供給機構の内容物とを混合し；第３ポートを通しての流通を可能とするようにバルブを設定し；創傷サイト内へとバルブを通して、混合された内容物を搬送する；という方法が提供される。

図１は、粒子搬送装置（１）を示している。図示のように、粒子搬送装置（１）は、流体供給機構（３）と、多数の所定形状の粒子（１０）を収容しているチューブ（５）と、チューブ（５）の一端に対して着脱可能とされたキャップ（７）と、を備えている。チューブ（５）は、流体供給機構（３）に接続されている。粒子搬送装置（１）は、さらに、チューブ（５）の内部と、チューブ（５）の外部と、の間に開口を有することができる。そのような開口は、チューブ（５）の壁の任意の部分を貫通するものとすることができる。しかしながら、そのような開口は、チューブ（５）の先端（６）の近傍に配置されていると、特に有利である。開口は、流体供給機構（３）から、空気および過剰の流体を、チューブ（５）から導出することを可能とするという点において、有用なものとすることができる。開口は、図４に示すように、キャップ（７）に形成された開口（９）とすることができる。これについては、詳細に後述する。

所定形状の粒子（１０）の拡大図が、図３に示されている。図示された各所定形状粒子は、中心部分（１１）と、この中心部分から突出した６つの突部（１３）と、を有している。６つの突部（１３）の各々は、他の４つの突部に対して実質的に垂直である。いくつかの実施形態においては、突部（１３）の数は、６よりも少ないものとすることができる。突部（１３）は、隣接した突部（１３）どうしの間に、隙間スペース（１５）を形成する。図示のように、各突部（１３）は、中心部分（１１）のところに位置したベース部（１２）と、先端部（１４）と、長さと、を有している。図３に示すように、１つの所定形状粒子（１０）の隙間スペース（１５）は、当該第１粒子に隣接している第２の所定形状粒子（１０）の少なくとも１つの突部（１３）を受領する。所定形状粒子の他の多くの特徴点および実施形態は、上記文献の中に記載されている。そのようなすべての特徴点および実施形態は、本発明の範囲内に組み込まれる。しかしながら、本発明は、そのような特徴点および実施形態だけに限定されるものではない。本発明の範囲内においては、様々なサイズや形状の粒子を、取り扱うことができる。

図１に示されている流体供給機構（３）は、シリンジである。シリンジは、ボディ（２）と、プランジャー（４）と、を有している。ボディ（２）内へと向けてプランジャー（４）を押し込むことによって、ボディ（２）内に存在する流体に対して、圧力が印加される。流体供給機構（３）がチューブ（５）に対して連結された場合、流体供給機構（３）によって印加された圧力が、チューブ（５）に対して転送される。流体供給機構（３）は、適切な圧力を印加し得るような任意のタイプの機構とすることができる。例えば、流体供給機構（３）は、流体ポンプ源や、気圧ポンプ源や、とすることができ、流体を含有した閉込構造の圧縮によって形成することができる。図示のように、ボディ（２）およびプランジャー（４）の大部分は、実質的に、透明なプラスチックから形成されている。図示の例においては、プランジャー（４）のシール端部（４２）は、例えば合成ゴムや天然ゴムといったような弾性材料から形成されている。各構成部材に関しては、当業者に公知であるような他の材料から形成することができる。

流体供給機構（３）から供給された流体は、例えば所定形状粒子（１０）といったような粒子を単に搬送するための媒体とすることができる、あるいは、他の機能をもたらす媒体とすることができる。例えば、流体は、所定形状粒子と流体との混合物の取扱い特性を増強することができる、あるいは、混合物に対して生物学的に有利な特性を付与することができる。流体中に含有され得る様々な物質の使用に由来する様々な物理的および生物学的利点に関する説明は、上記文献に与えられている。要約すれば、可能な物質および利点には、限定するものではないけれども、以下のようなものがある。すなわち、自身の性質に基づいて、あるいは、時間や温度や他の刺激に応答して、硬化するようなあるいは硬化しないような性質を示し、これにより、物理的特性が制御可能とされた物質；人体によって容易に受領される物質；所定形状粒子の凝集を補助し得る物質；および、例えば抗生物質や成長因子や繊維素や骨形成因子や骨成長剤や化学療法剤や鎮痛剤や生体用ホスホン酸塩やストロンチウム塩やフッ化塩やマグネシウム塩やナトリウム塩やあるいは人体治癒プロセスを補助し得るようなまたは可能とし得るような他の物質といったような、生物学的薬剤を含有している物質；がある。一実施形態においては、流体は、高純度の滅菌水を８８％（重量比率）と高純度グリセロールおよび医療等級のナトリウムカルボキシメチルセルロースを１２％（重量比率）とから構成されたゲルとされる。

チューブ（５）は、実質的に剛直なものともまたフレキシブルなものともすることができる。また、チューブ（５）は、円形や、長方形や、三角形や、所定形状粒子（１０）を収容し得るような他の横断面形状、を有することができる。フレキシブルなチューブ（５）は、小さな切開口を通して骨ボイドへとに到達させる際に、および、コンピュータまたはナビゲータによる案内の下で、有用なものとすることができる。コンピュータによって案内されるチューブは、あるいは、チューブに関連する付属部材は、マーカーや、ガイダンスセンサや、反射材や、撮影システムまたは他の追跡システムおよびコンピュータによって追跡し得るような中継器を、備えることができる。チューブ（５）は、それ自体が、滅菌容器として機能し、複数の所定形状粒子（１０）を、使用者にまで届けることができる。チューブ（５）は、殺菌されたパッケージング内に含まれているキットの一部とすることができる。例えば、キットは、複数の所定形状粒子（１０）が既に充填されているチューブ（５）と、例えばシリンジといったような流体供給機構（３）と、流体供給機構を使用して供給されることとなる流体のための個別容器と、を備えることができる。他の実施形態においては、キットは、流体供給機構と、流体用の個別容器と、のうちの一方または双方を備えないことができる。

図１および図３に示されているように、複数の所定形状粒子（１０）は、チューブ（５）の内部において、チューブ（５）の長手方向軸に沿って所定形状粒子（１０）が実質的に一直線状をなすようにして、積層される。図示されたチューブ（５）の長手方向軸は、直線とされている。しかしながら、フレキシブルなチューブの例においては、あるいは、湾曲して形成されたチューブにおいては、チューブの長手方向軸は、湾曲したものとすることができる。チューブ（５）は、また、チューブに沿ってマークされた目盛を有することができる。これにより、チューブ内に残っているあるいはチューブから放出された所定形状粒子の量または容積を知ることができる。

図２は、流体供給機構を備えていないような、本発明の一実施形態を示している。この実施形態においては、上述したように、個別の流体供給機構を、チューブ（５）に対して連結することができる。しかしながら、本発明は、また、流体供給機構なしで動作することもできる。その場合、重力によって、チューブ（５）から所定形状粒子（１０）が流出する。この流出は、所定形状粒子（１０）と混合された流体を使用してもまたそのような流体を使用しなくても、実行することができる。他の実施形態においては、ラムや、押込ロッドや、チューブ（５）の内径内に適合する他の同様のデバイス、を使用することによって、チューブ（５）から、１つまたは複数の所定形状粒子（１０）を、押し出すことができる。これに代えて、チューブ（５）の外部に沿って配置されたスライド式締出機構を使用することによって、所定形状粒子（１０）を押し出すことができる。図示されたチューブ（５）は、透明なプラスチック材料から形成されている。しかしながら、適切な機械的特性および化学的特性を示すような任意の材料から形成することもできる。

図４は、チューブ（５）に対して着脱可能に連結し得るキャップ（７）を、拡大して示す図である。キャップ（７）は、開口（９）を有している。この開口（９）を通して、チューブ（５）の内部からの流体を、チューブ（５）の外部へと通過させることができる。例えば、流体供給機構からの流体がチューブ（５）内へと供給されて、所定形状粒子（１０）と混じり合った場合、エアを、開口（９）を通してチューブ（５）から抜くことができる。流体供給機構からの流体が開口（９）へと到達した場合には、流体は、チューブ（５）の外部へと通過することができる。したがって、エアと、流体供給機構からの流体とは、チューブ（５）の内部から外部へと通過する。キャップ（７）上のリッジ（１９）は、チューブ（５）に対しての、キャップ（７）の嵌合をもたらす。しかしながら、適切な程度の力を使用することにより、キャップ（７）を、チューブ（５）から取り外すことができる。キャップ（７）を取り外した状態では、所定形状粒子（１０）は、流体供給機構からの流体と一緒に、チューブ（５）から抜け出すことができる。

図５は、チューブ（５）の第１端部（８）と、流体供給機構（３）と、の間の連結を示している。取付部材（２０）が、第１端部（８）内に押圧嵌合されている。取付部材（２０）は、チューブ（５）の外径を超えて張り出されているウィング（２１）を有している。いくつかの実施形態においては、取付部材（２０）は、接着剤を使用してチューブ（５）に対して取り付けることができる、あるいは、チューブ（５）に対する一体部材として形成することができる。チューブ（５）が、流体供給機構（３）に対して連結された時には、ウィング（２１）が、流体供給機構（３）に対して連結され、ウィング（２１）が、環状コネクタ（２３）内のネジ山（２２）に対して係合する。環状コネクター（２３）は、流体供給機構（３）のボディ（２）に対して連結されている。ネジ山（２２）を使用してウィング（２１）が係合することにより、チューブ（５）の第１端部（８）は、流体供給機構（３）の導出口（２５）上に連結される。導出口（２５）は、チューブ（５）の第１端部（８）内において、取付部材（２０）の内径内に緊密に適合し、これにより、連結部分をシールする。導出口（２５）の外直径は、円錐台形状とすることができる。これにより、ネジ山（２２）内へとウィング（２１）を締め付けることによって、チューブ（５）と導出口（２５）との間における緊密係合を、ますます強いものとすることができる。

図６は、クリップ（３０）を備えているような、粒子搬送装置（１）の一実施形態を示している。クリップ（３０）は、チューブ（５）上に連結されることにより、チューブ（５）内における所定形状粒子（１０）の流れを制限するように機能する。図示されたクリップ（３０）は、対向配置された２つのウィング（３１）を有している。これらウィング（３１）間のギャップは、チューブ（５）の直径よりも小さいものとされている。交差部材（３５）は、クリップ（３０）のうちの、対向ウィング（３１）が取り付けられている２つの側辺を、連結している。クリップ（３０）は、起立端部（３３）を有している。この起立端部（３３）は、クリップ（３０）の残部が全体的に占めている平面から突出している。起立端部（３３）は、クリップ（３０）に開口（３４）をもたらす。この開口（３４）は、チューブ（５）の長手方向軸を横断する方向（矢印参照）にクリップ（３０）を移動させることを可能とする。クリップ（３０）は、交差部材（３５）と対向ウィング（３１）との間のギャップ（３６）を介して、チューブ（５）の周囲に係合することができる。クリップ（３０）を、チューブ（５）に沿って所望の位置にまで移動させ、さらに、クリップ（３０）を、チューブ（５）の長手方向軸に対する横断方向にスライドさせることにより、対向ウィング（３１）が、チューブ（５）を押圧し、チューブ（５）内における所定形状粒子（１０）の流れを制限する。したがって、流れの制限によって、チューブ（５）から所望量の所定形状粒子（１０）を放出させることを可能とする。クリップ（３０）を、横断方向において逆向きに移動させることにより、対向ウィング（３１）が解放され、チューブ（５）は、クリップ（３０）の開口（３４）およびギャップ（３６）によって自由にスライド可能となる。本発明の範囲内においては、チューブ（５）内の所定形状粒子（１０）の流れを有効に制限し得るような他のクリップやクランプを、適切に使用することができる。

図７は、粒子搬送装置（１）を示している。この粒子搬送装置（１）は、所定形状粒子（１０）を収容しているチューブ（５）を備えている。チューブ（５）は、所定形状粒子（１０）を放出させるための制限端部（４０）を有している。制限端部（４０）は、チューブ（５）から所定形状粒子（１０）が不注意に放出されることを防止する、あるいは、所定形状粒子（１０）がチューブ（５）から落下するのを防止する。しかしながら、適切な力を作用させた際には、制限端部（４０）を通して、所定形状粒子（１０）を、チューブ（５）から押し出すことができる。１つの実施形態においては、制限端部（４０）は、チューブ（５）に対して弾性的に取り付けられた２つ以上のフィンガー（４１）を有している。これにより、フィンガーどうしの間に、所定形状粒子（１０）を押し込むことによって、フィンガー（４１）どうしを離間させることができる。フィンガー（４１）どうしが離間した状態で、適切な力が印加されると、所定形状粒子（１０）は、フィンガー（４１）どうしの間を通過して、制限端部（４０）から出ることができる。力が解除された時点で、両フィンガー（４１）は、弾性力に基づいて、元の状態へと復帰し、チューブ（５）から所定形状粒子（１０）が出ることを阻止する。本発明の範囲内においては、所定形状粒子（１０）の流れを同様に制限し得るような他の構成を使用し得ることは、当業者には明らかであろう。

図８においては、バルブ（５０）を備えているような、本発明の一実施形態が示されている。バルブ（５０）は、流体供給機構（３）に対して連結された第１ポート（５１）と、他の流体供給機構（４３）に対して連結された第２ポート（５２）と、第３ポート（５３）と、を有している。バルブ（５０）は、さらに、ポート（５１，５２，５３）のうちの少なくとも任意の２つの間にわたっての流れを選択的に可能とし得るよう、操作可能なコック（５４）を備えている。いくつかの実施形態においては、２つのポートの双方から、第３ポートへと、同時に流れを形成することができる。例えば、第１ポート（５１）と第２ポート（５２）との双方を通して、第３ポート（５３）へと、同時に流れを形成することができる。図示されているように、複数の所定形状粒子（１０）を収容しているチューブ（５）は、第３ポート（５３）に対して連結されている。この構成において、コック（５４）が、第１ポート（５１）と第３ポート（５３）との間の流れを可能としている状態では、装置は、図１に関して上述したのと同様にして、動作することができる。

いくつかの実施形態においては、流体供給機構（３）は、１つの液体を備えており、第２流体供給機構（４３）は、第２液体を備えている。使用される液体は、個別的にあるいは組み合わせて、物質を含有しており、上記文献に記載された治療効果や物理的利点や他の利点をもたらす。加えて、流体供給機構の一方または双方は、バルブ（５０）を通して通過し得る程度に十分に小さな粒子を含有することができる。そのような粒子は、液体あるいは他の粒子と混合することができ、チューブ（５）に対して供給することができる。

図９は、所定形状粒子（１０）を収容しているチューブ（５）内にスライド可能なプラグ（５５）を備えているような、本発明の一実施形態を示している。スライド可能なプラグ（５５）は、チューブ（５）の内径に対して適合している。いくつかの実施形態においては、プラグ（５５）は、シールを形成する。これにより、プラグ（５５）の両サイドに位置した内容物どうしが互いに混合することを阻止することができる。プラグ（５５）は、一方の側面（５６）を付勢することができ、他方の側面（５７）上における複数の所定形状粒子（１０）を付勢することができる。そのような力は、１つ以上の所定形状粒子（１０）をチューブ（５）から押し出すことができる。プラグ（５５）は、流体供給機構と一緒に、あるいは、ラムや押込ロッドと一緒に、あるいは、バルブ（５０）（図８）と組み合わせて、使用することができる。プラグ（５５）は、さらに、チューブ（５）のための殺菌されたまたは殺菌されていない封止体として機能することができる。

図１，２，６〜９において図示された各実施形態の互換的な組合せは、本発明の範囲内である。

『使用方法』
本発明による１つの使用方法においては、１つ以上の粒子の搬送を行うには、所定形状粒子を収容しているチューブを流体によって充填し、その際、流体を、所定形状粒子の周囲に分散させ、チューブの端部から封止体を取り外して、チューブの端部を開放し、チューブに対する流体の充填を継続し、これにより、チューブから所定形状粒子を押し出す。特に図１を参照すれば、チューブ（５）は、流体供給機構（３）からの流体によって充填することができる。流体は、所定形状粒子（１０）の独自の幾何学的形状のために、所定形状粒子（１０）の周囲に分散することができる。例えば、仮に、粒子がタブレットであったならば、流体は、容易には、タブレットの隣接表面どうしに対して接触することができない。同様に、粒子が稠密に圧縮された粉末であったならば、流体を粉末内に浸透させることが、困難となる。チューブ（５）の内部および外部との間が開口していることにより、流体供給機構からの流体は、チューブ（５）内のエアを置換することができ、所定形状粒子（１０）どうしの間にわたって充填することができる。チューブ内へと所望量の流体が充填された後に、チューブ（５）からキャップ（７）が取り外され、これにより、チューブ（５）の端部が開放される。流体供給機構（３）からの流体の供給を続けることにより、チューブ（５）から所定形状粒子（１０）が押し出される。

本発明の他の使用方法においては、フレキシブルなチューブ内にチューブの長手方向軸に沿って実質的に一直線状に積層された１つまたは複数の粒子を搬送するに際し、チューブに対して、チューブから押し出そうとする所望量の所定形状粒子に対応した位置において所定形状粒子の流れを制限するような力を印加し、その後、チューブから１つ以上の所定形状粒子を押し出す。そのような力は、図６に示されているように、クリップ（３０）を使用することによって印加することができる。クリップ（３０）は、チューブ（５）を制限する方法において使用することができ、その後、重力によって、チューブ（５）から所定形状粒子（１０）を放出することができる。同様に、クリップ（３０）によって制限されたチューブ（５）においては、チューブ（５）においてクリップ（３０）によって制限を受けていない所定形状粒子（１０）を押し出すに際して、チューブ（５）に対して流体を供給することができる。すなわち、供給された流体の圧力は、クリップ（３０）によってそれほど制限されることがなく、いくつかの所定形状粒子（１０）に対して作用することができる。したがって、供給された流体は、制限を受けている所定形状粒子をバイパスし、制限を受けていない所定形状粒子を、チューブ（５）から押し出す。同様に、この方法における力の印加は、所定形状粒子（１０）の流れを制限し得るよう、使用者がチューブ（５）を把持することまたは挟み付けることによって、行うことができる。あるいは力を印加するための他の任意の手段によって、行うことができる。

本発明の実施形態を使用して創傷サイトに対して粒子を搬送する方法は、図８に示された装置を使用して、実施することができる。第１ポート（５１）と第２ポート（５２）との間の連通を可能とするように、バルブ（５０）のコック（５４）をセットすることにより、一方の流体供給機構の内容物を、他方の流体供給機構の中へと導入することができる。一方の流体供給機構から他方の流体供給機構へと連続的に内容物を導入することにより、内容物どうしを混合することができる。これに代えて、一方の流体供給機構内へと内容物を導入し、その後、流体供給機構を振ることにより、内容物どうしを混合することができる。所望の混合物を得るために内容物を撹拌する他の方法も、また、有効である。

混合物される内容物は、２つの同様の流体とすることも、また、２つの異なる流体とすることも、できる。あるいは。内容物は、バルブ（５０）を通過し得るような十分に小さな粒子の混合物とすることもできる。したがって、得られる混合物は、流体とすることも、また、粒子どうしの乾燥混合物とすることも、また、粒子が混合された流体とすることも、できる。

第３ポート（５３）を通しての流れは、バルブ（５０）の設定により、制御可能である。図８に示された実施形態においては、コック（５４）は、第１ポート（５１）と第３ポート（５３）との間において連通可能であるように、あるいは、第２ポート（５２）と第３ポート（５３）との間において連通可能であるように、設定することができる。いくつかの実施形態においては、第３ポート（５３）を通しての混合および流れは、バルブ（５０）を使用しておよび第３ポート（５３）を使用して、流体供給機構（３）からの内容物と第２流体供給機構（４３）からの内容物とによって、同時に行うことができる。

流体供給機構（３）と第２流体供給機構（４３）とから混合された内容物は、第３ポート（５３）から創傷サイトへと直接的に搬送されるのに適切なものとすることができる。加えて、いくつかの臨床応用においては、創傷サイトへの正確な搬送を可能とし得るような拡張デバイスや他のデバイスを、第３ポート（５３）に対して適用することが、有利である。図８に示すように、複数の所定形状粒子（１０）を収容したチューブ（５）は、第３ポート（５３）に対して連結される。創傷サイトに対しての混合内容物の搬送においては、内容物は、内容物が所定形状粒子（１０）の周囲に分散するようにして、複数の所定形状粒子を収容しているチューブ（５）内へと、供給することができる。内容物および所定形状粒子（１０）は、チューブ（５）の端部からキャップ（７）を取り外すことによりさらにチューブ（５）への充填を継続することにより、創傷サイトへと、チューブから、押し出される。２つの流体供給機構を備えているような本発明の実施形態を使用した、所定形状粒子（１０）の搬送は、また、単一の流体供給機構を備えた実施形態に関して詳述したような装置および方法によって、実行することができる。

本発明の他の方法においては、スライド可能なプラグをチューブ内へと挿入することによりさらにそのプラグを複数の所定形状粒子に向けて付勢することにより、チューブの長手方向軸に沿って実質的に一直線状とされてチューブ内で積層された１つまたは複数の所定形状粒子を、搬送する。本発明のこの実施形態の実行において有利なプラグ（５５）は、図９に関連して説明したようなものである。

様々な実施形態においては、チューブ（５）の開放端部が、チューブ（５）から所定形状粒子（１０）を押し出すに先立って、切開口を通して患者内へと挿入される。このような方法においては、非常に小さな切開口を通して、創傷サイトの近傍箇所へと、あるいは、創傷サイト内へと直接的に、配置することができる。加えて、チューブ（５）を使用することにより、切開口内の所望の場所へとあるいは他の創傷サイト内の所望の場所へと、複数の所定形状粒子（１０）を、移動させたり詰め込んだりすることができる。また、搬送装置を使用することにより、流体と所定形状粒子とを測定したりおよび／または混合したりすることができる。例えば、流体と所定形状粒子との混合物は、チューブから、従来の皿またはボートへと移送され、その後、創傷サイトへと移送することができる。このような使用は、特定の混合物に関して付加的な混合や硬化することが要求された場合に、有利とすることができる。

『本発明の利点』
開示された装置および方法は、相互連結が可能な複数の粒子の効果的な貯蔵および搬送をもたらす。開示されたようにして複数の粒子を積層することにより、粒子どうしは、相互連結されることがなく、使用前に搬送を困難なものとすることがない。さらに、開示された本発明は、複数の粒子を非常に正確にかつ低侵襲的に搬送することを可能とする。滅菌的に複数の粒子をパッケージングするための装置および方法も、開示されている。いくつかの実施形態においては、開示された本発明は、流体と粒子との混合に際して、優れた便宜性をもたらす。従来技術による様々な容器とは異なり、複数の粒子は、単一のデバイスによって収容されかつ混合され、使用待機状態とすることができ、装置から創傷サイトへと搬送することができる。代替可能な実施形態においては、粒子は、搬送対象をなす流体と混合する必要がない。

粒子搬送装置の一実施形態を示す斜視図である。 粒子搬送装置の一実施形態を示す斜視図である。 粒子搬送装置において機能する所定形状粒子を示す斜視図である。 粒子搬送装置におけるキャップすなわち封止部材を示す斜視図である。 粒子搬送装置の一実施形態における、シリンジとチューブとと、の間の連結構造を示す斜視図である。 粒子搬送装置を示す斜視図であって、装置内における所定形状粒子の流れを制限するためのクリップを備えている。 粒子搬送装置を示す斜視図であって、所定形状粒子を収容したチューブを備えており、このチューブは、粒子の流れを制限しつつ粒子を放出するための端部を有している。 粒子搬送装置の一実施形態を示す斜視図であって、バルブと、２つの流体供給機構と、を備えている。 粒子搬送装置の一実施形態を示す斜視図であって、スライド可能なプラグが、所定形状粒子を収容したチューブ内に配置されている。

符号の説明

１ 粒子搬送装置
３ 流体供給機構、第１流体供給機構
５ チューブ
７ キャップ
９ 開口
１０ 所定形状粒子
１１ 中心部分
１２ ベース部
１３ 突部
１４ 先端部
１５ 隙間スペース
３０ クリップ
４０ 制限端部
４３ 第２流体供給機構
５０ バルブ
５１ 第１ポート
５２ 第２ポート
５３ 第３ポート
５５ プラグ

Claims (55)

1. 粒子搬送装置であって、
   流体供給機構と；
   少なくとも１つの粒子を収容しているとともに、前記流体供給機構に対して連結された、チューブと；
   このチューブの内部から外部へと、前記流体供給機構からの流体を通過させるための開口と；
   前記チューブの一端部に対して着脱可能に連結されたキャップであるとともに、このキャップを前記チューブから取り外したときには、前記粒子が、前記流体供給機構からの流体によって押し出されるものとされているような、キャップと；
   を具備していることを特徴とする装置。
2. 請求項１記載の装置において、
   前記粒子が、中心部分と、この中心部分から突出した少なくとも４つの突部と、を有し、
   前記突部が、隣接した前記突部どうしの間に、隙間スペースを形成し、
   前記各突部が、前記中心部分のところに位置したベース部と、先端部と、長さと、を有し、
   第１粒子の隙間スペースが、当該第１粒子に隣接している第２粒子の少なくとも１つの突部を受領することを特徴とする装置。
3. 請求項１記載の装置において、
   前記粒子が、６つの突部を有していることを特徴とする装置。
4. 請求項３記載の装置において、
   前記各突部が、他の４つの突部に対して実質的に垂直なものとされていることを特徴とする装置。
5. 請求項１記載の装置において、
   前記流体供給機構が、シリンジとされていることを特徴とする装置。
6. 請求項１記載の装置において、
   前記チューブが、実質的に円形の横断面を有していることを特徴とする装置。
7. 請求項１記載の装置において、
   前記チューブが、実質的に長方形の横断面を有していることを特徴とする装置。
8. 請求項１記載の装置において、
   前記チューブが、三角形の横断面を有していることを特徴とする装置。
9. 請求項１記載の装置において、
   前記チューブが、フレキシブルであることを特徴とする装置。
10. 請求項１記載の装置において、
    前記開口が、前記キャップに形成されていることを特徴とする装置。
11. 請求項１記載の装置において、
    複数の所定形状粒子を備え、
    これら複数の所定形状粒子が、前記チューブの長手方向軸に沿って実質的に一直線状とされていることを特徴とする装置。
12. 請求項１１記載の装置において、
    前記チューブに対して着脱可能に連結され得るものとされたクリップを具備し、
    このクリップによって、前記チューブ内の複数の所定形状粒子の流れを制限し得るものとされていることを特徴とする装置。
13. 請求項１１記載の装置において、
    前記チューブの長手方向軸が、湾曲したものとされていることを特徴とする装置。
14. 請求項１記載の装置において、
    前記チューブのうちの、前記粒子を放出するための前記一端部が、前記粒子の流れを制限し得るものとされていることを特徴とする装置。
15. 請求項１１記載の装置において、
    前記複数の所定形状粒子のうちの１つまたは複数のものが、６つの突部を有していることを特徴とする装置。
16. 請求項１５記載の装置において、
    前記各突部が、他の４つの突部に対して実質的に垂直なものとされていることを特徴とする装置。
17. 請求項１記載の装置において、
    前記チューブ内に配置されたプラグを具備していることを特徴とする装置。
18. 請求項１７記載の装置において、
    前記プラグが、前記チューブ内においてスライド可能とされていることを特徴とする装置。
19. 請求項１８記載の装置において、
    前記プラグを、一方の側面に対して力を作用させることによって付勢することができ、
    これにより、他方の側面上における前記複数の所定形状粒子を付勢することができ、
    これにより、１つ以上の前記所定形状粒子を前記チューブから押し出すことができることを特徴とする装置。
20. 請求項１記載の装置において、
    前記流体供給機構が、前記チューブの第１端部に対して連結されていることを特徴とする装置。
21. 請求項１記載の装置において、
    前記流体供給機構が、シリンジとされていることを特徴とする装置。
22. 請求項２０記載の装置において、
    前記チューブの内部から外部へと、前記流体供給機構から供給された流体を通過させ得る開口を具備していることを特徴とする装置。
23. 請求項２０記載の装置において、
    前記チューブの第２端部に対して着脱可能に連結されたキャップを具備し、
    このキャップが、前記チューブの内部から外部へと、前記流体供給機構から供給された流体を通過させ得る開口を備え、
    前記キャップを前記チューブから取り外したときには、１つまたは複数の前記所定形状粒子を、前記流体供給機構からの流体によって押し出し得るものとされていることを特徴とする装置。
24. 請求項１記載の装置において、
    前記チューブを通してスライド可能とされたラムを具備し、
    このラムが、前記チューブから１つまたは複数の前記所定形状粒子を押し出し得るものとされていることを特徴とする装置。
25. 粒子搬送装置であって、
    第１流体供給機構と；
    第２流体供給機構と；
    前記第１流体供給機構に対して連結された第１ポートと、前記第２流体供給機構に対して連結された第２ポートと、第３ポートと、を有した、バルブと；
    を具備し、
    前記バルブが、前記ポートのうちの少なくとも任意の２つの間にわたっての流れを選択的に可能とし得るよう、操作可能とされていることを特徴とする装置。
26. 請求項２５記載の装置において、
    所定形状粒子を収容したチューブが、前記第３ポートに対して連結されていることを特徴とする装置。
27. 請求項２６記載の装置において、
    前記チューブの内部から外部へと、前記流体供給機構から供給された流体を通過させるための開口を具備していることを特徴とする装置。
28. 請求項２６記載の装置において、
    前記チューブの一端部に対して着脱可能に連結されたキャップを具備し、
    このキャップを前記チューブから取り外したときには、前記所定形状粒子を、前記流体供給機構からの流体によって押し出し得るものとされていることを特徴とする装置。
29. 請求項２８記載の装置において、
    前記キャップが、前記チューブの内部から外部へと、前記流体供給機構から供給された流体を通過させ得る開口を備え、
    前記キャップを前記チューブから取り外したときには、前記所定形状粒子を、前記第１流体供給機構と前記第２流体供給機構との一方または双方からの流体によって押し出し得るものとされていることを特徴とする装置。
30. 請求項２５記載の装置において、
    前記第１流体供給機構が、第１液体を備え、
    前記第２流体供給機構が、第２液体を備えていることを特徴とする装置。
31. 請求項２５記載の装置において、
    前記第１流体供給機構が、第１液体を備え、
    前記第２流体供給機構が、前記バルブを通過させ得る程度に十分に小さな粒子を備えていることを特徴とする装置。
32. 粒子を搬送するための方法であって、
    所定形状粒子を収容したチューブを、流体によって充填し、その際、前記流体が前記所定形状粒子の周囲に分散するものとし；
    前記チューブの一端部から封止体を取り外し、これにより、前記チューブの当該一端部を開放し；
    前記チューブに対する流体の充填を継続し、これにより、前記チューブから前記所定形状粒子を押し出す；
    ことを特徴とする方法。
33. 請求項３２記載の方法において、
    前記チューブから前記所定形状粒子を押し出すに先立って、前記チューブの前記開放端部を、切開口を通して患者内へと挿入することを特徴とする方法。
34. 請求項３２記載の方法において、
    前記チューブから押し出された前記所定形状粒子を、前記チューブの前記開放端部に向けて押圧し、これにより、前記所定形状粒子を、所望位置へと移動させることを特徴とする方法。
35. 請求項３２記載の方法において、
    前記粒子を、フレキシブルなチューブ内において、このチューブの長手方向軸に沿って実質的に一直線状とされて積層された前記所定形状粒子とし、
    前記チューブに対して力を印加することによって、前記チューブから押し出すべき所望量の前記所定形状粒子に対応した位置のところにおいて、前記チューブ内における前記所定形状粒子の流れを制限し、
    前記チューブから１つまたは複数の前記所定形状粒子を押し出すことを特徴とする方法。
36. 請求項３５記載の方法において、
    前記チューブに対して力を印加するに際しては、前記チューブの内部寸法を低減させ得るようなクリップを、前記チューブに対して連結することを特徴とする方法。
37. 請求項３５記載の方法において、
    前記チューブから１つまたは複数の前記所定形状粒子を押し出すに際しては、重力によって前記チューブから前記所定形状粒子を押し出し得るように、前記チューブを移動させることを特徴とする方法。
38. 請求項３５記載の方法において、
    前記チューブから１つまたは複数の前記所定形状粒子を押し出すに際しては、前記チューブに対して流体を供給し、この流体による圧力によって、前記チューブから前記所定形状粒子を押し出すことを特徴とする方法。
39. 請求項３５記載の方法において、
    前記チューブから１つまたは複数の前記所定形状粒子を押し出すに先立って、前記チューブの一端部を、切開口を通して患者内へと挿入することを特徴とする方法。
40. 請求項３５記載の方法において、
    前記チューブから押し出された１つまたは複数の前記所定形状粒子を、前記チューブの一端部に向けて押圧し、これにより、１つまたは複数の前記所定形状粒子を、所望位置へと移動させることを特徴とする方法。
41. 請求項３５記載の方法において、
    前記チューブ内へと、スライド可能なプラグを挿入し；
    前記プラグを付勢し、これにより、前記複数の所定形状粒子を付勢し、これにより、１つ以上の前記所定形状粒子を前記チューブから押し出す；
    ことを特徴とする方法。
42. 請求項３５記載の方法において、
    前記チューブから前記所定形状粒子を押し出すに先立って、前記チューブの一端部を、切開口を通して患者内へと挿入することを特徴とする方法。
43. 請求項４１記載の方法において、
    前記チューブから押し出された１つまたは複数の前記所定形状粒子を、前記チューブの一端部に向けて押圧し、これにより、１つまたは複数の前記所定形状粒子を、所望位置へと移動させることを特徴とする方法。
44. 創傷サイトへと粒子を搬送するための方法であって、
    第１流体供給機構を準備し；
    第２流体供給機構を準備し；
    前記第１流体供給機構に対して連結された第１ポートと、前記第２流体供給機構に対して連結された第２ポートと、第３ポートと、を有した、バルブを準備し、その際、このバルブを、前記ポートのうちの少なくとも任意の２つの間にわたっての流れを選択的に可能とし得るよう、操作可能なものとし；
    前記第１ポートと前記第２ポートとの間にわたって連通可能であるように前記バルブを設定し；
    前記第１流体供給機構の内容物と前記第２流体供給機構の内容物とを混合し；
    前記第３ポートを通しての流通を可能とするように前記バルブを設定し；
    前記創傷サイト内へと前記バルブを通して、混合された前記内容物を搬送する；
    ことを特徴とする方法。
45. 請求項４４記載の方法において、
    前記第１流体供給機構の内容物と前記第２流体供給機構の内容物との前記混合に際しては、前記第１流体供給機構からの流体と、前記第２流体供給機構からの粒子と、を混合し、
    前記粒子を、前記バルブを通過し得る程度に十分に小さな粒子とすることを特徴とする方法。
46. 請求項４５記載の方法において、
    前記流体と前記粒子との前記混合に際しては、前記第２流体供給機構内へと前記流体を供給し、前記粒子と前記流体とを撹拌することを特徴とする方法。
47. 請求項４６記載の方法において、
    前記撹拌に際しては、前記第２流体供給機構を振ることを特徴とする方法。
48. 請求項４５記載の方法において、
    前記流体と前記粒子との前記混合に際しては、前記第１流体供給機構内へと前記粒子を供給し、前記粒子と前記流体とを撹拌することを特徴とする方法。
49. 請求項４８記載の方法において、
    前記撹拌に際しては、前記第１流体供給機構を振ることを特徴とする方法。
50. 請求項４４記載の方法において、
    前記第１流体供給機構の内容物と前記第２流体供給機構の内容物との前記混合に際しては、前記第１流体供給機構からの流体と、前記第２流体供給機構からの流体と、を混合することを特徴とする方法。
51. 請求項４４記載の方法において、
    前記第１流体供給機構の内容物と前記第２流体供給機構の内容物との前記混合に際しては、前記第１流体供給機構の内容物を前記第２流体供給機構内へと供給し、その後、前記第２流体供給機構の内容物を前記第１流体供給機構内へと供給することを特徴とする方法。
52. 請求項４４記載の方法において、
    前記第３ポートを通しての流通を可能とするように前記バルブを設定するに際しては、前記第１ポートと前記第２ポートとのいずれかに対して連通可能とするように、前記バルブを設定することを特徴とする方法。
53. 請求項４４記載の方法において、
    前記第３ポートを通しての流通を可能とするように前記バルブを設定するに際しては、前記第１ポートと前記第２ポートとの双方に対して連通可能とするように、前記バルブを設定することを特徴とする方法。
54. 請求項４４記載の方法において、
    前記創傷サイト内へと前記バルブを通して、混合された前記内容物を搬送するに際しては、所定形状粒子を収容したチューブ内へと前記混合済み内容物を搬送し、その際、前記混合済み内容物が、前記所定形状粒子の周囲に分散するものとすることを特徴とする方法。
55. 請求項５４記載の方法において、
    前記創傷サイト内へと前記バルブを通して、混合された前記内容物を搬送するに際しては、前記チューブの一端部から封止体を取り外し、これにより、前記チューブの当該一端部を開放し、さらに、前記チューブに対する流体の充填を継続し、これにより、前記チューブから前記所定形状粒子を押し出すことを特徴とする方法。

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