JP2007068636A - Cell collection apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、骨内に存在する幹細胞等の細胞を採取するために使用される細胞採取装置に関するものである。 The present invention relates to a cell collection device used for collecting cells such as stem cells existing in bone, for example.
従来、患者の腸骨等から骨髄等の細胞を採取する方法が知られている(例えば、特許文献1,2参照。)。
これら特許文献1,2に開示されている細胞採取方法によれば、多量の骨髄あるいは骨組織を短時間で採取することができる。
According to the cell collection methods disclosed in
しかしながら、特許文献1の採取方向では、侵襲が大きいため、合併症の発生が懸念されるという問題がある。また、特許文献2の採取方法では、採取時に細胞に大きな負荷がかかるため、脆弱な細胞が壊れてしまう不都合がある。
However, in the collection direction of Patent Document 1, there is a problem that complications may occur due to the large invasion. In addition, the collection method of
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、低侵襲な方法で、患者から医学的効果を十分に発揮する骨移植片を作成するための細胞を良好な状態のまま採取することができる細胞採取装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and collects cells for producing a bone graft that sufficiently exhibits a medical effect from a patient with a minimally invasive method in a good state. An object of the present invention is to provide a cell collection device capable of performing the above.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、先端に切刃を有する略円筒状のカッター部材と、該カッター部材をその軸線回りに回転可能に支持する支持部材と、前記カッター部材により切断された結果、該カッター部材の内側に取り込まれた細胞を吸引する吸引装置とを備え、前記カッター部材に、該カッター部材を冷却する冷却装置を備える細胞採取装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention provides a substantially cylindrical cutter member having a cutting edge at the tip, a support member that supports the cutter member so as to be rotatable about its axis, and a result of being cut by the cutter member. And a suction device for sucking the taken-in cells, and a cell collection device provided with a cooling device for cooling the cutter member.
本発明によれば、細胞を採取しようとする部位、例えば、長管骨の皮質骨外面に、略円筒状のカッター部材の切刃を接触させ、支持部材を支持して、該カッター部材を支持部材に対して回転させることにより、皮質骨が切断されてカッター部材の先端が皮質骨内部の海綿骨と骨髄液が配されている骨随腔内に挿入される。カッター部材の先端の切刃を骨髄腔内でさらに進行させることにより、カッター部材の内側に細胞を含む海綿骨と骨髄液が取り込まれる。そして、吸引装置の作動により、取り込まれた細胞が吸引され、回収されることになる。 According to the present invention, the cutting edge of the substantially cylindrical cutter member is brought into contact with the outer surface of the cortical bone of the long bone, for example, the support member is supported, and the cutter member is supported. By rotating with respect to the member, the cortical bone is cut and the tip of the cutter member is inserted into the bone space where the cancellous bone and bone marrow fluid in the cortical bone are arranged. By further advancing the cutting edge at the tip of the cutter member in the bone marrow cavity, cancellous bone and bone marrow fluid containing cells are taken up inside the cutter member. Then, by the operation of the suction device, the taken-in cells are sucked and collected.
この場合において、略円筒状のカッター部材の先端に設けた切刃により皮質骨に穿孔するだけで、内部の細胞を含む骨髄液を採取でき、低侵襲で細胞を回収することができる。したがって、患者に与える負担を軽減することができる。 In this case, the bone marrow fluid containing the cells inside can be collected and the cells can be collected in a minimally invasive manner simply by piercing the cortical bone with the cutting edge provided at the tip of the substantially cylindrical cutter member. Therefore, the burden on the patient can be reduced.
また、カッター部材の回転によりカッター部材と皮質骨等との摩擦が生じ、摩擦熱が発生するが、カッター部材には冷却装置が備えられているので、冷却装置の作動により、カッター部材の温度上昇が抑制される。したがって、カッター部材の内側に取り込まれた骨髄液内に含まれる細胞が、熱によって損傷を受けることがなく、健全な状態で回収されることになる。 In addition, friction between the cutter member and cortical bone is generated by rotation of the cutter member, and frictional heat is generated. However, since the cutter member is equipped with a cooling device, the temperature of the cutter member increases due to the operation of the cooling device. Is suppressed. Therefore, the cells contained in the bone marrow fluid taken inside the cutter member are not damaged by heat and are recovered in a healthy state.
また、本発明は、先端に切刃を有する略円筒状のカッター部材と、該カッター部材をその軸線回りに回転可能に支持する支持部材と、前記カッター部材により切断された結果、該カッター部材の内側に取り込まれた細胞をカッター部材内に保持する保持手段とを備え、前記カッター部材に、該カッター部材を冷却する冷却装置を備える細胞採取装置を提供する。 Further, the present invention provides a substantially cylindrical cutter member having a cutting edge at the tip, a support member that rotatably supports the cutter member around its axis, and a result of being cut by the cutter member. And a holding means for holding the cells taken in the inside of the cutter member. The cell collecting device includes a cooling device for cooling the cutter member.
本発明によれば、細胞を採取しようとする部位、例えば、長管骨の皮質骨外面に、略円筒状のカッター部材の切刃を接触させ、該カッター部材を支持部材に対して回転させることにより、皮質骨が切断されてカッター部材の先端が皮質骨内部の海綿骨と骨髄液が配されている骨随腔内に挿入される。カッター部材の先端の切刃を骨髄腔内でさらに進行させることにより、カッター部材の内側に細胞を含む骨髄液が取り込まれる。そして、保持手段の作動により、取り込まれた細胞をカッター部材内に保持することで、細胞が回収されることになる。 According to the present invention, a cutting edge of a substantially cylindrical cutter member is brought into contact with a part from which cells are to be collected, for example, a cortical bone outer surface of a long bone, and the cutter member is rotated with respect to a support member. Thus, the cortical bone is cut, and the tip of the cutter member is inserted into the bone space where the cancellous bone and bone marrow fluid in the cortical bone are arranged. By further advancing the cutting edge at the tip of the cutter member in the bone marrow cavity, bone marrow fluid containing cells is taken inside the cutter member. And a cell is collect | recovered by hold | maintaining the taken-in cell in a cutter member by the action | operation of a holding means.
この場合において、略円筒状のカッター部材の先端に設けた切刃により皮質骨に穿孔するだけで、内部の細胞を含む海綿骨および骨髄液を採取でき、低侵襲で細胞を回収することができる。したがって、患者に与える負担を軽減することができる。 In this case, the cancellous bone and bone marrow fluid containing the internal cells can be collected and the cells can be collected with minimal invasiveness by simply drilling into the cortical bone with the cutting edge provided at the tip of the substantially cylindrical cutter member. . Therefore, the burden on the patient can be reduced.
また、カッター部材の回転によりカッター部材と皮質骨等との摩擦が生じ、摩擦熱が発生するが、カッター部材には冷却装置が備えられているので、冷却装置の作動により、カッター部材の温度上昇が抑制される。したがって、カッター部材の内側に取り込まれた骨髄液内に含まれる細胞が、熱によって損傷を受けることがなく、健全な状態で回収されることになる。 In addition, friction between the cutter member and cortical bone is generated by rotation of the cutter member, and frictional heat is generated. However, since the cutter member is equipped with a cooling device, the temperature of the cutter member increases due to the operation of the cooling device. Is suppressed. Therefore, the cells contained in the bone marrow fluid taken inside the cutter member are not damaged by heat and are recovered in a healthy state.
上記発明においては、前記冷却装置が、カッター部材内部に形成された流路に冷却流体を流通させることとしてもよい。
このようにすることで、カッター部材全体を簡易にかつ効率的に冷却することができ、細胞の健全性を維持することができる。
In the said invention, the said cooling device is good also as distribute | circulating a cooling fluid to the flow path formed inside the cutter member.
By doing in this way, the whole cutter member can be cooled simply and efficiently, and the soundness of a cell can be maintained.
また、上記発明においては、前記カッター部材の内側に液体を供給する液体供給部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、カッター部材の内部に取り込まれる細胞を含む骨髄液の粘性を下げ、発生する摩擦を低減するとともに、吸引装置による吸引し易さを向上して、細胞を健全かつ効率的に回収することができる。また、供給する液体の温度を調節することにより、さらなる冷却効果を図ることもできる。
Moreover, in the said invention, it is good also as providing the liquid supply part which supplies a liquid inside the said cutter member.
By doing this, the viscosity of the bone marrow fluid containing the cells taken into the inside of the cutter member is lowered, the generated friction is reduced, the ease of suction by the suction device is improved, and the cells are healthy and efficient Can be recovered. In addition, a further cooling effect can be achieved by adjusting the temperature of the liquid to be supplied.
また、上記発明においては、前記カッター部材の後端に内部に空洞を有し可撓性を有するフレキシブルチューブが接続されていることが好ましい。
このようにすることで、フレキシブルチューブを湾曲させてカッター部材の姿勢を変更し、皮質骨にあけた単一の穴から骨髄腔内の多くの海綿骨および骨髄液を回収することが可能となる。
Moreover, in the said invention, it is preferable that the flexible tube which has a cavity inside at the rear end of the said cutter member, and has flexibility is connected.
By doing so, it is possible to change the posture of the cutter member by bending the flexible tube, and to recover many cancellous bone and bone marrow fluid in the bone marrow cavity from a single hole made in the cortical bone. .
また、上記発明においては、前記カッター部材をその軸線回りに回転させる回転装置を備えることとしてもよい。
回転装置によりカッター部材を回転させることにより、より容易に皮質骨に穿孔し、骨髄腔内の細胞を回収することができる。
Moreover, in the said invention, it is good also as providing the rotating apparatus which rotates the said cutter member around the axis line.
By rotating the cutter member with the rotating device, the cortical bone can be more easily perforated and the cells in the bone marrow cavity can be collected.
また、上記発明においては、前記フレキシブルチューブが回転力を伝達可能に構成され、前記フレキシブルチューブの基端側に回転力を加え、前記カッター部材をその軸線回りに回転させる回転装置を備えることとしてもよい。
このようにすることで、回転装置をフレキシブルチューブの基端側に配置して、フレキシブルチューブの先端側に配されるカッター部材周辺の小型軽量化を図り、フレキシブルチューブを湾曲させて細胞採取作業を行う際のカッター部材の取り回し性を向上することができる。
Further, in the above invention, the flexible tube may be configured to transmit a rotational force, and may include a rotating device that applies a rotational force to the proximal end side of the flexible tube and rotates the cutter member around its axis. Good.
By doing so, the rotating device is arranged on the proximal end side of the flexible tube, the size and weight of the cutter member arranged on the distal end side of the flexible tube is reduced, and the flexible tube is bent to perform cell collection work. The handling property of the cutter member at the time of performing can be improved.
また、上記発明においては、前記保持手段が、カッター部材の内面に形成された突起または溝により構成されていることとしてもよい。
このようにすることで、カッター部材の内面に形成された突起または溝によって、カッター部材の内面に取り込まれる骨髄液あるいは海綿骨を引っ掛けて係止し、簡易な構成でカッター部材内に細胞を保持することができる。
Moreover, in the said invention, the said holding means is good also as being comprised by the protrusion or groove | channel formed in the inner surface of a cutter member.
By doing this, the projections or grooves formed on the inner surface of the cutter member hook and lock the bone marrow fluid or cancellous bone taken into the inner surface of the cutter member, and hold the cells in the cutter member with a simple configuration can do.
また、上記発明においては、前記保持手段が、カッター部材による切断時の回転によって進行する螺旋状に形成されていることとしてもよい。
このようにすることで、カッター部材を回転させているときには、螺旋状の突起または溝に沿って海綿骨および骨髄液を取り込むことにより、カッター部材内への海綿骨および骨髄液の取り込みを円滑に行い、骨髄腔内からカッター部材を取り出すときに、カッター部材を軸方向に引くだけで、突起または溝に骨髄液あるいは海綿骨を引っかけて、カッター部材内から排出されないように保持することができる。
Moreover, in the said invention, the said holding means is good also as being formed in the spiral shape which advances by rotation at the time of the cutting | disconnection by a cutter member.
In this way, when the cutter member is rotated, the cancellous bone and bone marrow fluid can be smoothly taken into the cutter member by taking the cancellous bone and bone marrow fluid along the spiral protrusion or groove. When the cutter member is taken out from the bone marrow cavity, the bone marrow fluid or cancellous bone can be hooked into the protrusion or groove and held so as not to be discharged from the cutter member simply by pulling the cutter member in the axial direction.
また、上記発明においては、前記保持手段が、カッター部材の内面から半径方向内方に進退可能に設けられた可動突起により構成されていることとしてもよい。
このように構成することで、カッター部材を骨髄腔内に挿入する際には、可動突起を半径方向外方に後退させて、カッター部材内部への骨髄液の取り込みを円滑にし、カッター部材を骨髄腔内から取り出すときには、可動突起を半径方向内方に突出させて、骨髄液あるいは海綿骨を引っかけ、カッター部材内から排出されないように保持して取り出すことができる。
Moreover, in the said invention, the said holding means is good also as being comprised by the movable protrusion provided so that it could advance / retreat to radial inside from the inner surface of a cutter member.
With this configuration, when the cutter member is inserted into the bone marrow cavity, the movable protrusion is retracted radially outward so that the bone marrow fluid is smoothly taken into the cutter member, and the cutter member is removed from the bone marrow. When taking out from the cavity, the movable protrusion can be protruded inward in the radial direction, and bone marrow fluid or cancellous bone can be hooked and held and taken out from the cutter member.
また、上記発明においては、前記保持手段が、前記カッター部材の内部に取り込まれた海綿骨をカッター部材の先端側において切断する切断装置を備えることとしてもよい。
このようにすることで、カッター部材内に骨髄液を取り込んだ後に、切断装置を作動させてカッター部材の先端側において骨髄液とともに取り込まれた海綿骨を切断することにより、カッター部材内に取り込んだ海綿骨を骨髄腔内の海綿骨から切り離し、カッター部材を骨髄腔内から取り出す際に骨髄腔内の海綿骨に引きずられて、カッター部材内の骨髄液が外部に排出されてしまうことを防止し、カッター部材内に骨髄液を保持することができる。
Moreover, in the said invention, the said holding means is good also as providing the cutting device which cut | disconnects the cancellous bone taken in inside the said cutter member in the front end side of a cutter member.
By doing in this way, after taking bone marrow fluid into the cutter member, by operating the cutting device and cutting the cancellous bone taken together with the bone marrow fluid at the tip side of the cutter member, it was taken into the cutter member When the cancellous bone is separated from the cancellous bone in the bone marrow cavity and the cutter member is taken out from the bone marrow cavity, the bone marrow fluid in the cutter member is prevented from being discharged to the outside by being dragged by the cancellous bone in the bone marrow cavity. The bone marrow fluid can be retained in the cutter member.
本発明によれば、低侵襲な方法で、患者から医学的効果を十分に発揮する骨移植片を作成するための細胞を良好な状態のまま採取することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that cells for producing a bone graft that sufficiently exerts a medical effect from a patient can be collected in a good state by a minimally invasive method.
本発明の一実施形態に係る細胞採取装置1について、図1を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る細胞採取装置1は、図1に示されるように、略円筒状に形成され、先端に切刃2を有するカッター部材3と、該カッター部材3を回転可能に支持する支持部材4と、カッター部材3に回転力を付与する回転装置5と、カッター部材3の後端に一端を接続されたフレキシブルチューブ6と、該フレキシブルチューブ6の他端に配置された回収容器7と、該回収容器7、これに接続するフレキシブルチューブ6およびカッター部材3内を減圧するポンプ8とを備えている。また、カッター部材3には冷却装置9が備えられ、前記フレキシブルチューブ6には、カッター部材3内に液体10を供給する液体供給部11が接続されている。
A cell collection device 1 according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the cell collection device 1 according to the present embodiment is formed in a substantially cylindrical shape, has a
前記カッター部材3は、略円筒管状に形成された管状部3aと、該管状部3aの先端に配置され、鋭利な尖端を先端方向に向けて周方向に複数配列された切刃2とを備えている。これにより、切刃2の尖端を図示しない被穿孔対象(例えば、長管骨の皮質骨外面)に接触させた状態でカッター部材3をその中心軸回りに回転させることにより、切刃2によって被穿孔対象を削り、被穿孔対象に穿孔することができるようになっている。
The
前記支持部材4は、カッター部材3の長手方向の途中位置に配置され、カッター部材3の周囲を取り囲むように配置される略円筒状部材であって、ベアリング12によってカッター部材3を回転自在に支持している。支持部材4は、作業者が手で持って操作することができるようになっている。
The support member 4 is a substantially cylindrical member that is disposed at a midway position in the longitudinal direction of the
前記回転装置5は、支持部材4に固定されたモータ13と、該モータ13および前記カッター部材3にそれぞれ固定され、相互に噛み合う歯車14,15とにより構成されている。支持部材4を把持してモータ13を作動させることにより、歯車14,15を回転駆動してカッター部材3を中心軸回りに回転させることができるようになっている。
The
前記冷却装置9は、冷却液16、例えば、生理食塩水やその他の薬液を貯留する容器17と、該容器17と支持部材4とを接続し、冷却液16を支持部材4に供給する配管18と、カッター部材3の内部に形成された螺旋状の流路19と、前記配管18と流路19とを接続する接続流路20とを備えている。
The
接続流路20は、カッター部材3と支持部材4との間に軸方向に間隔をあけて配置された2つのシール部材21によって密封状態に画定されたリング状空間22と、前記カッター部材3の外面に形成され前記リング状空間22に連通する周溝23とを備えている。周溝23には前記流路19が接続されている。
The
これにより、支持部材4に対してカッター部材3を回転させている状態においても、容器17から配管18、リング状空間22および周溝23を介して流路19内に冷却液16を供給し、該流路19が設けられているカッター部材3を全体的に冷却することができるようになっている。容器17からの冷却液16の供給は、例えば、図示しないポンプにより行うようになっている。
Thereby, even in a state where the
また、前記液体供給部11は、例えば、生理食塩水やその他の薬液等の液体10を貯留する容器24と、該容器24と前記フレキシブルチューブ6とを接続する配管25とを備えている。容器24内に貯留されている液体10は、例えば、重力により、あるいは、図示しないポンプによってフレキシブルチューブ6内に供給され、該フレキシブルチューブ6に接続されているカッター部材3内に供給されるようになっている。
In addition, the
前記回収容器7は、蓋体7aにより密封状態に開閉可能な容器本体7bを備えている。蓋体7aには、前記フレキシブルチューブ6およびポンプ8に接続する配管26とが取り付けられている。容器本体7bから蓋体7aを取り外すことによって、容器本体7a内に回収された細胞等を容易に取り出すことができるようになっている。
図中、符号27は、カッター部材3とフレキシブルチューブ6との間を密封するシール部材、符号28はフィルタである。
The
In the figure,
このように構成された本実施形態に係る細胞採取装置1の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る細胞採取装置1を用いて細胞、例えば、長管骨内の間葉系幹細胞を採取するには、表皮を切開して長管骨の表面を露出させ、支持部材4を操作してカッター部材3の先端の切刃2を長管骨表面に接触させる。このとき、カッター部材3の基端側はフレキシブルチューブ6に接続されているので、該フレキシブルチューブ6を湾曲させることで、カッター部材3の姿勢を自由に調節でき、長管骨に穿孔したい孔の角度および方向にカッター部材3を位置合わせすることができる。この状態で、冷却装置9および回転装置5を作動させ、カッター部材3の螺旋状の流路19内に冷却液16を流通させた状態で、カッター部材3をその中心軸回りに回転させる。
The operation of the cell collection device 1 according to the present embodiment configured as described above will be described below.
In order to collect cells, for example, mesenchymal stem cells in the long bone, using the cell collection device 1 according to this embodiment, the surface of the long bone is exposed by incising the epidermis, and the support member 4 is operated. Then, the
支持部材4に、カッター部材3の先端方向に向かう押圧力を加えることで、カッター部材3先端の切刃2を長管骨に押し付け、切刃2の回転によって長管骨の皮質骨を切削し穿孔することができる。この場合において、皮質骨に対して切刃2が回転させられることで、皮質骨と切刃2との摩擦により摩擦熱が発生するが、カッター部材3の内部の流路19には冷却液16が流通させられているので、カッター部材3が高温状態になることが回避される。
By applying a pressing force toward the distal end of the
そして、切刃2が皮質骨を貫通して骨髄腔内に挿入されると、骨髄腔内に収容されている骨髄液がカッター部材3の内部に流入してくることになる。この場合に、カッター部材3が高温状態にならないように冷却されているので、カッター部材3の内部に流入した骨髄液が加熱されることが防止され、骨髄液内の間葉系幹細胞の健全性が熱によって損なわれることを防止することができる。骨髄腔内には海綿骨も存在しているが、カッター部材3先端の切刃2が接触することで海綿骨も切断され、カッター部材3を容易に骨髄腔内に進入させることができ、その分、カッター部材3の内部に骨髄液および海綿骨を取り込むことができる。
When the
この状態で、ポンプ8を作動させ、配管26、回収容器7、フレキシブルチューブ6およびカッター部材3内を負圧に吸引することにより、カッター部材3の内部に取り込まれた骨髄液および海綿骨をフレキシブルチューブ6を介して回収容器7内に回収することができる。
In this state, the pump 8 is operated, and the
この場合において、ポンプ8による吸引に先立って、液体供給部11の作動により、カッター部材3の後端から液体10を供給することにより、カッター部材3の内部に取り込んだ骨髄液を薄め、粘性を下げることができる。したがって、その後にポンプ8の作動によりカッター部材3内の骨髄液を吸引することとすれば、骨髄液の流動性を高めて、回収容器7への回収を容易にすることができるという利点がある。
In this case, prior to the suction by the pump 8, the
また、骨髄腔内の骨髄液を十分に吸引したい場合には、支持部材4を操作して、骨髄腔内に配されているカッター部材3の姿勢を変更することにより、皮質骨にあけた単一の孔を介して、多くの骨髄液を吸引・回収することができる。したがって、低侵襲で多量の骨髄液を回収でき、しかも、骨髄液内に含まれている間葉系幹細胞を健全な状態で回収することができる。
Further, when it is desired to sufficiently suck the bone marrow fluid in the bone marrow cavity, the support member 4 is operated to change the posture of the
なお、本実施形態においては、作業者が把持する支持部材4をフレキシブルチューブ6とは別個に設けたが、一体に設けてもよい。また、冷却装置9の接続流路20を支持部材4に設けたが、支持部材4とは別個に設けてもよい。また、冷却装置9によりカッター部材3の螺旋状の流路19に供給する冷却液16を生理食塩水や薬液により構成したが、これに代えて、冷却流体として冷却ガスを使用してもよい。
In the present embodiment, the support member 4 held by the operator is provided separately from the flexible tube 6, but may be provided integrally. Further, although the
次に、本発明の第2の実施形態に係る細胞採取装置30について、図2を参照して説明する。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係る細胞採取装置1と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。
Next, a
In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to portions having the same configuration as the cell collection device 1 according to the first embodiment described above, and the description thereof is omitted.
本実施形態に係る細胞採取装置30は、図2に示されるように、カッター部材3の基端側にフレキシブルシャフト31を備える点、フレキシブルチューブ6に代えて固定配管32を備える点および、回転装置33が支持部材4ではなく固定配管32に取り付けられている点において第1の実施形態に係る細胞採取装置1と相違している。
As shown in FIG. 2, the
フレキシブルシャフト31は、カッター部材3の基端側に固定されているとともに、比較的自由に湾曲することができ、しかも、その中心軸回りの回転力を伝達することができるようになっている。
前記回転装置33は、固定配管32に固定されたモータ34と、該モータ34および前記フレキシブルシャフト31に固定され相互に噛み合う歯車35,36とにより構成されている。
The
The
このように構成された本実施形態に係る細胞採取装置30によれば、作業者は支持部材4を把持して操作することにより、フレキシブルシャフト31を湾曲させ、カッター部材3を取り回して所望の姿勢に設定し、冷却装置9および回転装置33を作動させることにより、カッター部材3を冷却しながら回転させる。この場合に、モータ34の回転力は歯車35,36を介してフレキシブルシャフト31に伝達され、フレキシブルシャフト31によって長手方向に伝達されることによりカッター部材3を回転させる。
According to the
このように、本実施形態に係る細胞採取装置30によれば、カッター部材3を回転させる回転装置33が、作業者により取り扱われる支持部材4ではなく、固定配管32に取り付けられているので、カッター部材3および支持部材4周辺を小型軽量化することができ、取り扱い性を向上することができるという利点がある。
Thus, according to the
次に、本発明の第3の実施形態に係る細胞採取装置40について、図3〜図5を参照して説明する。
本実施形態の説明において、上述した第1の実施形態に係る細胞採取装置1と構成を共通とする箇所に同一符号を付して説明を省略する。
Next, a
In the description of the present embodiment, the same reference numerals are given to portions having the same configuration as the cell collection device 1 according to the first embodiment described above, and the description thereof is omitted.
本実施形態に係る細胞採取装置40は、第1,第2の実施形態に係る細胞採取装置1,30がポンプにより吸引する方式のものであったのに対し、カッター部材41の内側に細胞を保持して取り出す方式のものである。
本実施形態においては、カッター部材41がその内面に螺旋状の突起(保持手段)42を備えている。この突起42は、半径方向内方に向かう先端が、カッター部材41の先端から後端側に向かって傾斜するように延びており、カッター部材41の先端から取り込む骨髄液Aが取り込まれ易い一方、先端側に流出しようとする骨髄液Aが突起42に引っかかって流出しないように保持されるように構成されている。
The
In the present embodiment, the
図中、符号43は、支持部材4に固定されるハンドル部材である。ハンドル部材43には、その中央に貫通孔44が形成されており、該貫通孔44は、カッター部材41の内部に連通している。
In the figure,
このように構成された本実施形態に係る細胞採取装置40の作用について説明する。
本実施形態に係る細胞採取装置40を用いて、例えば、長管骨内の海綿骨および骨髄液Aを採取するには、作業者はハンドル部材43を操作して、カッター部材41の先端の切刃2を長管骨の皮質骨表面に押し付け、回転装置5を作動させることで、カッター部材41を中心軸回りに回転させる。このとき、冷却装置9を作動させることは上記と同様である。これにより、摩擦熱によりカッター部材41を加熱させることなく、皮質骨に貫通孔を形成することができる。
The operation of the
For example, in order to collect cancellous bone and bone marrow fluid A in the long bone using the
この状態から、さらにカッター部材41を回転させつつ、カッター部材41を骨髄腔内に挿入することにより、カッター部材41の内側に骨髄腔内の骨髄液Aを取り込んでいく。
この場合において、カッター部材41の回転方向は、内面に形成されている螺旋状の突起42のねじれ方向によって定まっている。例えば、図3に示す例では、螺旋状の突起42は右ネジのように形成されているので、カッター部材41を進行方向に向かって時計回りに回転させる。
From this state, by further rotating the
In this case, the rotation direction of the
これにより、カッター部材41の回転によって、内部の螺旋状の突起42に沿うようにして骨髄腔内の骨髄液Aがカッター部材41の内部に取り込まれる。この状態で、カッター部材41を骨髄腔内から抜き出すことにより、カッター部材41内に取り込まれた骨髄液Aごと体外に取り出すことができる。骨髄液Aは十分な粘性を有しているので、図4に示されるように、先端から奥側に向かって延びる突起42の先端に引っかかって、カッター部材41内に取り込まれた状態に保持される。これにより、間葉系幹細胞を含む骨髄液Aを健全な状態で採取することができる。ここで、骨髄液Aは第1の実施形態と同様、海綿骨をも含んだ状態となっている。
As a result, the bone marrow fluid A in the bone marrow cavity is taken into the
この場合において、カッター部材41内に保持されている骨髄液Aは、そのままではカッター部材41内から取り出すことが困難であるため、図5に示されるように、ハンドル部材43の貫通孔44内に後端側から押圧部材45を挿入して押し出すこととすればよい。また、その際に、カッター部材41を反時計回りに回転させることとすれば、骨髄液Aは、螺旋状の突起42に沿って円滑に押し出されることになる。なお、ハンドル部材43の貫通孔44を介して、生理食塩水を流し込むことで、カッター部材41内の骨髄液Aを流し出して回収することにしてもよい。
In this case, since the bone marrow fluid A held in the
なお、本実施形態においては、保持手段として、カッター部材41の内面に螺旋状の突起42を設けたが、これに代えて、螺旋状の溝(図示略)により構成してもよい。また、螺旋状に限られず、他の任意の形態の突起または溝でもよい。
In the present embodiment, as the holding means, the
また、これに代えて、図6に示されるように、カッター部材41′内に可動突起42′を設けることにしてもよい。
図6に示す例では、可動突起42′は、カッター部材41′の内部に、軸方向に沿って設けた溝46内に収容された板バネ部材47に形成されている。板バネ部材47は、カッター部材41′の基端側において操作手段48を操作することで、先端側を半径方向に移動させるように構成されている。
Alternatively, as shown in FIG. 6, a
In the example shown in FIG. 6, the
すなわち、板バネ部材47は、カッター部材41′の基端側において一端を固定されている。符号47aはボルトのような取付部材である。また、板バネ部材47の先端側には半径方向に延びる可動突起42′が長手方向に間隔をあけて複数配置されている。操作手段48は、例えば、カッター部材41′の外面に、長手方向に沿って移動可能に嵌合される操作スリーブ49と、該操作スリーブ49のテーパ内面49aにより半径方向内方に押圧される押圧ロッド50とを備えている。
That is, one end of the
押圧ロッド50は、カッター部材41′を半径方向に貫通する貫通孔51内に移動可能に挿入されている。貫通孔51は、周方向に間隔をあけて複数設けられており、押圧ロッド50の周囲に配置されるOリングのようなシール部材52によって密封されている。
The
押圧ロッド50は、貫通孔51の半径方向内外に突出可能な長さ寸法を有し、操作スリーブ49のテーパ内面49aにより半径方向内方に押圧されると、カッター部材41′の内面側に突出して板バネ部材47を半径方向に押圧する結果、板バネ部材47の自由端を半径方向内方に変位させることができるようになっている。また、操作スリーブ49を逆方向に移動させて、押圧ロッド50に対する押圧力を解除すると、板バネ部材47の弾発力によって押圧ロッド50が半径方向外方に突出し、板バネ部材47が溝46内に収容される位置に復元するようになっている。
The
このようにすることで、骨髄液Aをカッター部材41′の内部に取り込むときには、図6(a)に示されるように、可動突起42′を溝46内に収容して骨髄液Aの円滑な流入を可能とすることができる。また、カッター部材41′内に取り込んだ骨髄液Aを保持するときには、(b)に示されるように、操作スリーブ49をスライドさせて押圧ロッド50を半径方向内方に突出させ、板バネ部材47を弾性変形させて可動突起42′を溝46から半径方向内方に突出させることで、可動突起42′に骨髄液Aを引っかけて、カッター部材41′の先端から排出されないように保持することができる。
In this way, when the bone marrow fluid A is taken into the
なお、本実施形態に係る細胞採取装置40は、長管骨から骨髄液Aを採取するために使用される他、図7および図8に示されるような用途にも利用できる。すなわち、長管骨Bの長手方向の途中位置に修復を必要とされる部位Cが存在する場合には、まず、図7に示されるように、当該長管骨Bにおいて健全な間葉系幹細胞が存在する部位Dにカッター部材41を挿入して骨髄液を保持する。次いで、カッター部材41を骨髄腔E内においてそのまま進行させることにより、骨髄液Aを保持した先端部を部位Cまで到達させる。この位置で、保持していた骨髄液Aを放出することにより、2度の手術を経ることなく、低侵襲で処置することが可能となる。
In addition, the
本実施形態に係る細胞採取装置40によれば、細胞を健全な状態で保持しているので、修復部位Cに放出された間葉系幹細胞は健全に成長して、修復部位Cを迅速に修復することが可能となる。なお、ハンドル部材43に設けられた貫通孔44を介して、矢印Fに示されるように、足場材となる顆粒状のリン酸カルシウム多孔体を投入したり、成長因子を投入したりしてもよい。
また、カッター部材41の挿入深さを体外において監視するためのスケール(図示略)をカッター部材41自体あるいはカッター部材41と平行に取り付けてもよい。
According to the
A scale (not shown) for monitoring the insertion depth of the
次に、本発明の第4の実施形態に係る細胞採取装置60について、図9〜図11を参照して説明する。
本実施形態に係る細胞採取装置60は、カッター部材41″の先端において、カッター部材41″内に取り込んだ海綿骨を切断する切断手段61を備えている。
Next, a
The
骨髄腔内には骨髄液の他に海綿骨が含まれており、この海綿骨が切断されないと、一旦カッター部材41″内に取り込まれた骨髄液が、骨髄腔内に残っている海綿骨に引きずられてカッター部材41″内から排出されてしまうことが考えられる。
In the bone marrow cavity, cancellous bone is contained in addition to the bone marrow fluid. If this cancellous bone is not cut, the bone marrow fluid once taken into the
そこで、例えば、図9に示される例では、カッター部材41″の内面に、長手方向に沿って配置される帯板部材62と、カッター部材41″の基端側において操作する操作片63と、カッター部材41″を半径方向に貫通する長孔64内に配置され、前記操作片63と帯板部材62とを連結する連結軸65と、カッター部材41″の内面に設けられたガイド面66とにより切断手段61を構成している。
Therefore, for example, in the example shown in FIG. 9, on the inner surface of the
帯板部材62の先端部62aは、弾性変形により湾曲しやすいように、小さい幅寸法に形成され、さらに、その先端部62aの周縁は海綿骨を切断できるように鋭利に形成されている。帯板部材62は、図10に示されるように、前記長孔64の幅寸法より十分に大きな幅寸法を有し、長孔64を密封状態に閉塞している。また、帯板部材62がある程度の幅寸法をもってカッター部材41″の内面に密着することにより、帯板部材62は、その幅方向に若干湾曲させられていて、長手方向に沿う直線性が維持されるようになっている。
The
また、前記連結軸65は、長孔64内においてカッター部材41″の長手方向に移動可能な寸法を有している。また、操作片63は、長孔64内における連結軸65の移動分だけカッター部材41″の長手方向にスライド可能に設けられるとともに、そのいずれのスライド位置においても長孔64全体を覆うことができる寸法を有している。これにより、長孔64は、その半径方向の内外において帯板部材62および操作片63によって閉塞され、カッター部材41″内外が密閉されている。
Further, the connecting
前記ガイド面66は、カッター部材41″の内面から半径方向内方に向かって滑らかに続く円筒内面状に形成されている。帯板部材62の先端部62aをガイド面66に沿わせて移動させることで、帯板部材62を略90°湾曲させて、その先端を半径方向に突出させることができるようになっている。
The
このように構成された本実施形態に係る細胞採取装置60を用いて細胞を採取するには、図9(a)、図10(a)および図11(a)に示されるように、操作片63を後端側にスライドさせることにより、帯板部材62を後端側にスライドさせ、該帯板部材62の先端部62aを半径方向外方に配置する。この状態で、カッター部材41″を回転させて、皮質骨に貫通孔をあけ、骨髄腔内の海綿骨を切断しながら進行させ、カッター部材41″の先端が骨髄腔内にある程度深く挿入されたところでカッター部材41″の回転を停止する。
In order to collect cells using the
これにより、カッター部材41″内に骨髄液および海綿骨が取り込まれるので、、図9(b)、図10(b)および図11(b)に示されるように、操作片63をカッター部材41″の先端側にスライドさせることにより、帯板部材62の先端部62aを半径方向内方に突出させる。そして、この状態で、図11(c)に矢印Gで示されるように、カッター部材41″を1回転以上回転させる。これにより、帯板部材62の先端部62aによってカッター部材41″内の海綿骨が切断される。
Thereby, since the bone marrow fluid and cancellous bone are taken into the
したがって、この後に、カッター部材41″を長手方向に引き抜いても、内部の骨髄液や海綿骨がカッター部材41″の外部に引き出されてしまうことが防止される。すなわち、海綿骨を含む骨髄液がカッター部材41″内に収容された状態に保持されるので、カッター部材41″を体外に取り出すことにより、健全な状態の細胞を採取することができる。
Therefore, even if the
1,30,40,60 細胞採取装置
2 切刃
3,41,41′,41″ カッター部材
4 支持部材
5 回転装置
6 フレキシブルチューブ
8 ポンプ(吸引装置)
9 冷却装置
10 液体
11 液体供給部
16 冷却液(冷却流体)
19 流路
31 フレキシブルシャフト(フレキシブルチューブ)
42 突起(保持手段)
42′ 可動突起(保持手段)
61 切断手段(保持手段)
1, 30, 40, 60
9 Cooling
19
42 Protrusion (holding means)
42 'movable protrusion (holding means)
61 Cutting means (holding means)
Claims (11)
該カッター部材をその軸線回りに回転可能に支持する支持部材と、
前記カッター部材により切断された結果、該カッター部材の内側に取り込まれた細胞を吸引する吸引装置とを備え、
前記カッター部材に、該カッター部材を冷却する冷却装置を備える細胞採取装置。 A substantially cylindrical cutter member having a cutting edge at the tip;
A support member that rotatably supports the cutter member about its axis;
As a result of being cut by the cutter member, a suction device for sucking cells taken inside the cutter member,
A cell collection device comprising a cooling device for cooling the cutter member on the cutter member.
該カッター部材をその軸線回りに回転可能に支持する支持部材と、
前記カッター部材により切断された結果、該カッター部材の内側に取り込まれた細胞をカッター部材内に保持する保持手段とを備え、
前記カッター部材に、該カッター部材を冷却する冷却装置を備える細胞採取装置。 A substantially cylindrical cutter member having a cutting edge at the tip;
A support member that rotatably supports the cutter member about its axis;
As a result of being cut by the cutter member, and holding means for holding the cells taken inside the cutter member in the cutter member,
A cell collection device comprising a cooling device for cooling the cutter member on the cutter member.
前記フレキシブルチューブの基端側に回転力を加え、前記カッター部材をその軸線回りに回転させる回転装置を備える請求項5に記載の細胞採取装置。 The flexible tube is configured to transmit a rotational force,
The cell collection device according to claim 5, further comprising a rotating device that applies a rotational force to the proximal end side of the flexible tube and rotates the cutter member around its axis.
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