図1を参照すると、組織採取アセンブリ100は、骨液組織又は脂肪組織などの、供与部位から身体的組織Tから切断する、又は切除するために使用された外科手術用ブレード10を含み、該外科手術用ブレード10は、外科手術用ブレード10を通じて吸引された切断組織を収集するための組織収集装置40に結合される。
組織収集装置40内に配置された構成要素は、組織スキャフォールド46である。外科手術用ブレード10に対する組織収集装置40を通じて作用された吸引力の作用下で、切断組織は、単に組織スキャフォールド46の表面のみではなく、組織スキャフォールド46の至る所に実質的に装填する。以下で議論されるように、同一の外科手術中に、組織スキャフォールド46に装填された組織は、軟骨組織の修復部位で移植されることができる。好ましくは、供与部位及び修復部位は、患者に対する外傷を最小化し、且つより都合の良い外科手術を提供するために同一の関節内である。
外科手術用ブレード10は、伸張外側非回転管状部材12の切端と伸張内側回転環状部材14の切端との間に配置された組織を切断するように、二重管状構成を使用し、該二重管状構成は、特許文献1により十分に説明され、その全体を参照して本願明細書内に組み込まれる。外科手術用ブレード10は、ハブ22を介して外側管状部材12及び内側管状部材14に結合されたハンドピース20を備える。外側管状部材12は、ハブ22に固定された近位端12aと、切断ポート又は切断ウィンドウを形成している開口部15を画定している遠位端12bと、を有する。内側管状部材14は、外側管状部材12内に回転可能に受容され、切端17(図6)を有する遠位端14aを有する。内側管状部材14は、手術部位から切断組織及び流体を取り除くように、切端17と連通している吸引ルーメン16(図5)を画定する。外科手術用ブレード10が組み立てられる場合に、内側管状部材14の切端17は、外側管状部材12の開口部15に隣接して位置付けられる。組織収集装置40は、柔軟性を有するチューブ50を介して外科手術用ブレード10に結合される。
柔軟性を有するチューブ50は、好ましくは、外科手術用ブレード10、より特に内側管状部材14の吸引ルーメン16と、組織収集装置40との間に位置付けられたフィルタ30を含み、それによって、該フィルタ30は、内側管状部材14の吸引ルーメン16と流体連通する。図1の実施形態において、フィルタ30は、ハブ22の側部ポート24に結合され、柔軟性を有するチューブ50を介して組織収集装置40のインレット44bに結合される。本願明細書で議論された実施形態とともに使用するための例示的なフィルタは、英国のレスターシャー州のVWR International Ltdから入手可能である25mmデルリンフィルタホルダ(カタログ番号第300−0001)であるが、他の周知なフィルタが使用される場合がある。フィルタ30は、そのスクリーンに形成された複数の開口部を有するスクリーン(図示せず)を含み、各開口部が約50μmから約1mmまでの範囲の開口寸法を有し、一の特定の実施形態において、約50μmから約600μmまでの範囲の開口寸法を有し、それによって、約50μmから約1mmまでの範囲に満たない範囲、一の特定の実施形態において、約50μmから約600μmまでの範囲に満たない範囲内に寸法決めされた切断組織のみが組織収集装置に向けてフィルタを通過することができる。そのようなフィルタは、あまりにも大きいので、組織スキャフォールド46に効率的に装填することができない組織片を取り除くために支援する。
図2及び図3を参照すると、組織収集装置40は、略円筒形ハウジング42と、インレットコネクタ44と、生物分解性で、流体浸透可能な移植材料又は組織スキャフォールド46、及びアウトレットキャップ48と、を備える。この実施形態において、チューブ50に沿って配置された別個のフィルタ30を使用するというよりもむしろ、フィルタ32は、ハウジング42内に直接的に配置される。
ハウジング42は、長手方向に延在し、且つ半径方向に突出する複数のリブ42aを含み、該複数のリブ42aは、ハウジング42の内面42bに関して形成される。複数のリブ42aは、組織スキャフォールド46が以下に議論されるように、ハウジング42から取り除かれるまで、ハウジング42の内部42c内に組織スキャフォールド46を受容し、且つ開放可能に保持する。複数のリブ42aは、ハウジング42の内面と組織スキャフォールド46の外面46cとの間に約0.5mmの間隔が存在するように寸法決めされ、それによって、切断組織が、組織スキャフォールド46に装填するために組織スキャフォールド46の側部を通じて半径方向に入ることができるように、組織収集装置40内に、切断組織及び手術流体の流れを可能にするために、寸法決めされる。ハウジング42はまた、ハウジング42の端部42dの外周縁に関して形成された複数のフランジ43を含む。フランジ43は、フィルタ32の対応する切り欠き部32a及びインレットコネクタ44の切り欠き部44aを係合する。フランジ43が、組織収集装置40を形成するように、切り欠き部32a及び切り欠き部44aと係合した状態に至らせる場合に、フィルタ32とインレットコネクタ44との間の間隔又は間隙Dが存在し、該間隔又は間隙Dは約30mmと約40mmとの間のである。そのような間隔は、あまりにも大きいので組織スキャフォールド46に効率的に装填することができない組織片の効率的な除去を可能にする。
組織スキャフォールド46は、第1の構造/材料46aを含み、該第1の構造/材料46aは、組織スキャフォールドの第2の領域を形成している組織スキャフォールドの第2の構造/材料46bに接着された組織スキャフォールドの第1の領域を形成する。第1の構造/材料46aは、第2の組織/材料46bの性質と異なる機械的性質及び多孔性の性質を有する。本願明細書内で議論されている実施形態で採用されることができる例示的な組織スキャフォールド46は、特許文献1、2、及び3に記載されており、それらの全体を参照して本願明細書に組み込まれる。本願の実施形態とともに使用するための他の例示的な組織スキャフォールド46は、米国のテキサス州サンアントニオにあるスミスアンドネフュー社から入手可能であるTruFit(登録商標)BGSである。
2つのチューブコネクタ47、49は、インレットコネクタ44及びアウトレット48にそれぞれ結合される。チューブコネクタ47は、組織収集装置40にチューブ50を結合する。チューブコネクタ49は、組織収集装置40にチューブ52を結合し、さらに、外科手術中に、吸引を提供するための真空ポンプ又は他の適切な装置などの真空源70に結合する。さらに、組織収集装置(図示せず)は、組織収集装置40を通過する組織及び流体を収集するためにチューブ52を介して組織収集装置40に結合されることができる。
図4及び図5を参照すると、外科手術用ブレード10のハブ22(図1)は、ハブ22内に形成された開口部41を介して外側管状部材12に結合される。内側管状部材14は、外側管状部材12内に、回転可能に受容され、内側管状部材14を通じて長手方向に延在している吸引ルーメン16を画定する。内側管状部材14は、外科手術用ブレード10のハブ領域内に内側管状部材14の側壁14bを通じて形成される1つ又は複数の開口部45をさらに画定し、該1つ又は複数の開口部45は、ハブ22内に画定された吸引ルーメン16及びチャンバー26と流体連通する。ハブ22は、ハブ22の側壁28を通じて形成され、且つチャンバー26と流体連通している側部ポート24をさらに含む。側部ポート24は、内側管状部材14の長手方向軸Lに対して略横断方向に延在する。側部ポート24に結合される構成要素は、チューブコネクタ29である。側部ポート24は、外科手術用ブレード10から組織収集装置40へ流れるように、流体及び切断組織のための経路を提供する。
図6及び図7を参照すると、チューブ50を介して外科手術用ブレード10に組織収集装置40を結合するというよりも、組織収集装置40は、延在部54を介して側部ポート24で外科手術用ブレード10に直接的に取り付けられることができる。延在部54は、ハブ22の側部ポート24に取り外し可能に、又は永久的に、結合されることができる。図6及び図7に図示されるように、延在部54は、チャンバー26と流体連通し、外科手術用ブレード10から組織収集装置40へ流れるように、切断組織及び手術流体のための経路を提供する。特に、切断組織及び手術流体は、吸引ルーメン16を通じて流れ、且つ内側管状部材14の開口部45aを通じて流れる。内側管状部材14の側壁14b内に画定された開口部45aは、開口部45aを通過するために、サイズ範囲内に存在する切断組織の断片が組織スキャフォールド46上に効果的に装填することを可能にするように寸法決めされる。開口部45aを形成する側壁14bの縁部14c、14dは、開口部45aを通過している組織の断片のサイズをさらに低減するように、開口部45aを通過している組織をさらに切断することができる。
手術中に、外科手術用ブレード10は、骨液組織又は脂肪組織(図1)などの、所望される身体的組織と接触する状態に至らせる。操作者は、外科手術用ブレード10を使用して供与部位から所望される量の組織を切断する。真空源70は、組織収集装置40に内側管状部材14の吸引ルーメン16を通じて、流体及び切断組織を吸引する。フィルタは、流体経路から所望されない切断組織、例えば、約300μmから約600μmまでの範囲より大きい組織片を取り除く。切断組織及び流体は、次いで、組織スキャフォールド46を通じて流れ、且つ組織スキャフォールドの周りに流れ、後の処理を実施するために、切断組織を組織スキャフォールドに装填する。任意の過剰な量の切断組織及び流体は、組織収集装置40を通過し、図示されていないが、組織収集機器に吸引される。
図8並びに図9A及び図9Bを参照して、組織収集装置のハウジング42から組織スキャフォールド46を取り除くために、操作者は、ハウジング42からアウトレットキャップ48を取り外し、それによって、組織スキャフォールド46の一端を露出させる。次いで、操作者は、組織スキャフォールド46の外周面を、米国のテキサス州サンアントニオにあるスミスアンドネフュー社から入手可能であるTruFit(登録商標)送出装置などの組織スキャフォールド送出装置60と接触する。組織スキャフォールド46が組織スキャフォールド送出装置60(図9A)の遠位端61によって受容されると、操作者は、図9Bに示された所望される位置に組織スキャフォールド46を移植する。組織スキャフォールド46を所望される位置に供給する他の実施形態は、特許文献1に記載される。
組織採取アセンブリ100とともに使用するための組織収集装置1040の代替的な実施形態(図10)は、第1の端部1042a及び第2の端部1042bを有している円筒形の透明なハウジング1042と、生体分解性で、流体透過性の移植材料又は組織スキャフォールド1046と、組織スキャフォールド1046の一部、例えば端部ではなく外周面を囲んでおり、組織スキャフォールド1046とハウジング1042との間に配置されたスリーブ1052と、を備える。ハウジング1042及びスリーブ1052は、プラスチック材料又は任意の他の適切な材料から形成されることができる。インレットコネクタ1044及びアウトレットコネクタ1048は、例えば、インレットコネクタ1044及びアウトレットコネクタ1048並びにハウジング1042上の組み合わされる螺合接続、接着剤、ハウジング1042の端部とインレットコネクタ1044及びアウトレットコネクタ1048で形成された対応する受容部分との間の干渉摩擦嵌め、又は、他の適切な方法、を使用して、ハウジング1042の第1の端部1042a及び第2の端部1042bのそれぞれに、取り外し可能に結合される。インレットコネクタ1044及びアウトレットコネクタ1048は、ハウジング1042と液密シールを形成する。インレットコネクタ1044は、柔軟性を有するチューブ1050を介して、外科手術用ブレード10(図1)に組織収集装置1040を結合するチューブコネクタ部分1044aを含む。柔軟性を有するチューブ1050は、図1に示されたフィルタ30などの、フィルタに結合され、該フィルタは、外科手術用ブレード10と、フィルタ30が外科手術用ブレード10と流体連通するような組織収集装置1040との間に位置付けられる。アウトレットコネクタ1048は、チューブ1051及び真空源70(図1)に組織収集装置1040を結合するチューブコネクタ1048aを含む。流体及び切断組織は、以下に詳細に説明されるように、切断組織を組織スキャフォールド1046に装填するように組織収集装置1040を通じて吸引される。
図11及び図12、並びに図15を参照すると、ハウジング1042は、直径Daを有している第1の部分1043aと、直径Daより大きい、直径Dbを有している第2の端部1043bを含んでいる内部1043を画定する。第1の端部1043a及び第2の端部1043bは、ステップ又は交差部1043cを形成するように、ハウジング1042の長手方向に沿って略中間部で交差する。スリーブ1052(図11、12、及び13)は、スリーブ1052の外周面に関して配置された一組の突出リブ1052aを含む。突出リブ1052aは、スリーブ1052がハウジング1042の第2の部分1043b内に挿入されることを可能にするように、且つ例えば、ハウジング1042の側壁とリブ1052aとの間の摩擦嵌めによって、第2の部分1043bによって解放可能に保持されるように、構成される。図12に示されるように、スリーブ1052は、リブ1052aの端部1052cが第1の部分1043a及び第2の部分1043bの交差部1043cに当接するまで、第2の部分1043b内にスライドする。スリーブ1052は、図11及び図12に示されるような組織スキャフォールド1046を受容するように寸法決めされた開口部1052bをさらに画定する。
組織スキャフォールド1046(図14)は、交差部1046cで第2の領域又は材料1046bに(例えば、接着剤とともに)接着された第1の領域又は材料1046aを含む。第1の領域1046aは、環状面1046dを画定し、側部1046eを含む。第1の領域1046a及び第2の領域1046bは、特許文献1、2、及び3により完全に記載されるように、異なる機械的性質及び多孔性の性質を有する。組織スキャフォールド1046は、組織スキャフォールド1046が開口部1052b内に挿入される場合に、第1の領域1046aがスリーブ1052から突出するように、スリーブ1052の開口部1052bより大きい。スリーブ1052の開口部1052bは、例えば第2の領域1046bと開口部1052bの組み合わせる面との間の摩擦嵌めを介して、組織スキャフォールド1046の第2の領域1046bを解放可能に保持される。図12にさらに図示されるように、アウトレットコネクタ1048と、ハウジング1042と、及び/又は組織スキャフォールド1046との間に配置されたOリング1054などの1つ又は複数のシールは、組織収集装置1040の液密シールを提供する。
手術中に、外科手術用ブレード10(図1)は、脂肪組織又は骨液組織などの所望される身体的な組織と接触する状態に至らせる。操作者は、外科手術用ブレード10を使用して、供与部位から所望される量の組織を切断する。真空源70(図1)は、フィルタを通じて、流体経路から組織収集装置1040へ、流体及び切断組織を吸引し、該フィルタは、フィルタの開口サイズより大きい切断組織を取り除く。切断組織及び流体は、インレットコネクタ1044を介してハウジング1042の内部1043に入る。切断組織及び流体は、スリーブ1052の外部に亘って、及びスリーブ1052の外部の周りに流れ、(図12において矢印によって示されるように)組織スキャフォールド1046の第1の領域1046aに入る。スリーブ1052が組織スキャフォールド1046の第2の領域1046bの外部を完全に囲むので、且つ組織スキャフォールド1046の第1の領域1046aと第2の領域1046bとの間の結合剤(例えば、接着剤)がその間の切断組織及び流体の流れを最小化するので、切断組織及び流体は、組織スキャフォールド1046の第1の領域1046aを通じて流れる。特に、切断組織及び流体は、第1の領域1046aの側部1046eを通じて流れ、且つ環状面1046dの外側に流れ、それによって、後に実施するために、切断組織が所望される部位内に治療される状態で、第1の領域1046aの内部及び外部を含んでいる第1の領域1046aのみに装填する。第1の領域1046aの側部1046eを通じて、且つ環状面1046dの外側に切断組織を流すことによって、環状面1046d上の過剰なデブリの収集はまた、最小化される。任意の過剰なデブリは、軟骨にさらなる損傷を引き起こす研磨剤の可能性として作用する場合がある。さらに、プラグと組織との間の小量の間隙が存在し、それ故に、プラグ上の任意の過剰なデブリは、任意の過剰なデブリを軟骨欠損部に挿入するとの問題を引き起こす。任意の過剰な切断組織及び流体は、アウトレットコネクタ1048を通過し、図示されないが、収集機器に吸引される。
図16A〜図16Kを参照すると、例示的な組織スキャフォールド1046は、側部1046eを通じて形成された1つ又は複数の流動経路1047bと、ニードル又は他の適切な装置が第1の領域1046aを貫通することによって、第1の領域1046aの環状面1046dを通じて形成された1つ又は複数の流動経路1047aと、を含む第1の領域1046aを含んで、示される。流動経路1047a及び流動経路1047bは、組織スキャフォールド1046の第1の領域1046aを通じて増加された流速のために提供するように協働する。第1の領域1046aは、切断部1048(図16E)を含み、該切断部1049(図16E)は、スライドしている摩擦嵌めにおける組織スキャフォールド1046の第2の領域1046bの組み合わせ突起1080を受容するように寸法決めされる。
第1の領域1046は、所望される位置(図16A)に、ニードルが第1の領域1046aの環状面1046dを貫通することによって、1つ又は複数の流動経路1047a(図16A〜図16K)、例えば、24個の流動経路1047a(図16A)を含む。当業者に周知な流動経路を形成する他の方法はまた、使用されることができる。図16E、図16G、図16I、及び図16Kに示されるように、流動経路1047aは、環状面1046dから第1の領域1046aを通じて略中間まで延在し、約10mmの長さを有する。流動経路1047aは、約300μmの断面直径を有する。
図16A〜図16Kは、第1の領域1046aの側部1046eを通じて流動経路1047bを形成するための、可能な複数の構成を図示する。例えば、図16B及び図16Cに示されるように、第1の領域1046aを通じて形成された、4個及び6個流動経路1047bをそれぞれ含む。複数の流動経路1047bは、第1の領域1046aの外径に亘って延在し、側部1046eの外周部の周りに8個(図16B)及び12個(図16C)の孔1049を形成する。複数の孔1049は、切断組織が第1の領域1046aの内部に流れるように、切断組織のための入口を提供する。
図16Dから図16Eは、第1の領域1046aの側部1046eを通じて形成された4つの流動経路1047bを図示する。流動経路1047bは、第1の領域1046aの外径に亘って延在しない。それ故に、4個の孔1049は、側部1046eに形成される。図16Eに図示されるように、流動経路1047bは、第1の領域1046aの側部1046eの略中間点に形成され、第1の領域1046aの中央に近接する点1056で交差する。図16Fから図16Gは、6個の流動経路1047bを有している第1の領域1046aを図示し、6個の流動経路1047bは、6個の孔1049が側部1046eに形成された状態で、第1の領域1046aの外径に亘って延在しない。第1の領域1046aは、2つのレイヤーの流動経路1047b、1047cを含むことができ、該2つのレイヤーの流動経路1047b、1047cは、第1の領域1046aの側部1046eを通じて形成され、側部1046eに沿って距離Xによって分離される。例えば、図16H〜図16Iに示されるように、第1の領域1046aは、第1の領域1046aの側部1046eを通じて形成され、且つ8個の孔1049を画定している4つの流動経路1047b、1047cの2つのレイヤーを含む。図16J〜図16Kは、第1の領域1046aを図示し、該第1の領域1046aは、第1の領域1046aの側部1046eを通じて形成され、且つ第1の領域1046aの側部1046eに12個の孔1049を画定している6個の流動経路1047b、1047cの2つのレイヤーを含んでいる。第1の領域1046aにおける流動経路1047b、1047cの複数のレイヤーを採用することは、切断組織が第1の領域1046aに流れるように、複数の利用可能な孔を増加させ、また第1の領域1046a内に切断組織を保持するために利用可能な複数の経路を増加する。これは、組織スキャフォールドのより効率的な装填を生じ、より早い全体の処理時間のために提供する。
図16A〜図16Kに示された例示において、複数の流動経路1047aは、約300μmの断面直径を有し、複数の流動経路1047b、1047cは、約500μmの断面直径を有する。流動経路1047a、1047b、1047cのより大きい入口を採用することによって、流動経路1047a、1047b、1047cは、第1の領域1046aの内部を通じて流体及び切断組織の流速を増加する傾向があり、第1の領域1046aの内部内に所望される切断組織を分離する傾向があり、組織スキャフォールド1046上に、特に第1の領域1046a上に切断組織をより効率的に装填するために提供する。
図17〜図19は、組織収集装置1040の代替的な構成を図示し、該代替的な構成は、ハウジング1042の外側に、フィルタ30(図1)などの別個のフィルタを採用するというよりもむしろ、ハウジング1042内に1つ又は複数のフィルタを採用する。特に、図17の組織収集装置1040は、ハウジング1042内に配置された単一のフィルタ1030を含み、図18の組織収集装置1040は、一組のフィルタ1030a、1030bを含む。一組のフィルタ1030a、1030bが存在する場合に、第1のフィルタ1030aは、約600μmから約3mmまでの範囲の開口サイズを有している一組の開口部を有する。第2のフィルタ1030bは、約600μmから約1mmまでの範囲の開口サイズを有している1組の開口部を有する。第1のフィルタは第1に、より大きい組織片を捕獲し、より中程度のサイズの組織片が第2のフィルタによって捕獲されることを可能にする。1つのフィルタのみが存在する場合に、より大きな組織片は、かなり早くフィルタを詰まらせる傾向がある。図19の組織収集装置は、ハウジング1042内に配置され、且つスリーブ1052と組織スキャフォールド1046とを囲んでいる円筒形のフィルタ1030cを含む。円筒形のフィルタ1030cは、例えば、摩擦嵌めを介して、ハウジング1042内にフィルタ1030cを解放可能に保持するように構成された一組の突出リブ1031を含む。
フィルタ1030、1030a、1030b、及び1030cのそれぞれは、約1mmまでの開口サイズ、一の特定の実施形態において、約600μmから約1mmまでの範囲の開口サイズを有して、フィルタに形成された開口部を含む。フィルタの合計領域が図17の単一のフィルタ構成及び図18の二重のフィルタ構成の両方において同一であるので、図18の組織収集装置1040のハウジング1042の直径は、図17の組織収集装置1040のハウジング1042の直径の略半分である。一様に小さいハウジング1042は、フィルタ1030cの領域がそのサイズに対して相対的に大きいので、図19の円筒形のフィルタ1030によって採用することによって実現されることができる。それ故に、複数のフィルタ1030a、1030b、又は円筒形のフィルタ1030cを採用することは、例えば、ハウジング1042の外側に配置されたフィルタ30、又はハウジング1042内に配置された単一のフィルタ1030(図17)を採用する組織収集装置1040と、比較する場合に、より小さなハウジング1042を可能にする。そのような構成は、例えば、空間が限られている場合など、組織収集装置1040の特定の使用のために適切とされる場合がある。例えば、図7に示された実施形態に関して、外科医に対して扱いにくくないように、外科手術を実施するために外科医の能力と干渉しないように、組織収集装置が小さくなることは、好ましい。同様に、図1に示された実施形態に関して、組織収集装置は、外科手術中に患者のドレープに留められることができ、それ故に、外科手術領域において他のワイヤ、クリップなどと干渉することがないように、組織収集装置により小さくなるように要求し、例えば、外科手術中に患者の脚の移動中に、装置が患者から離反する可能性を低減する。
図27及び図28は、ハブ22の前方端部22Aに取り付けられた組織収集装置1040を有する図17の組織収集装置1040の代替的な実施形態を図示する。図28に図示されるように、この実施形態において、切断組織及び流体は、上述されるように、内側管状部材14を通じて流れ、内側管状部材14から出て、(図28の矢印によって示されるように、)ハウジング1042の内部1043に入る。切断組織及び流体は、スリーブ1052の外部に亘って、及び外部の周囲に、フィルタ1030を通じて流れ、(図28における矢印によって示されるように)組織スキャフォールド1046の第1の領域1046aの側部1046eに入る。切断組織及び流体は、次いで、第1の領域1046aを通じて流れ、且つ環状面1046dの外側に流れ、任意の過剰な切断組織及び流体が、上述されるように収集されることができる内側管状部材14を通じて流れ続ける。
図10〜12及び図9A〜図9Bを参照すると、組織収集装置のハウジング1042から組織スキャフォールド1046を取り除くために、操作者は、スリーブ1052の一端及び組織スキャフォールド1046の第1の領域1046aを露出させるように、ハウジング1042からアウトレットコネクタ1048を取り外す。操作者は、ハウジング1042の開口端部の外側にスリーブ1052をスライドさせ、組織スキャフォールド1046の第1の領域1046aの外周面を、TruFit(登録商標)送出装置などの組織スキャフォールド送出装置60と接触する。組織スキャフォールド1046が組織スキャフォールド送出装置60(図9A)の遠位端部61内に受容されると、操作者は、図9Bに示されるように、所望される位置で組織スキャフォールド1046を移植する。
図20A〜図20Cは、組織収集装置のハウジング1042の例示的なスリーブ2052から組織スキャフォールド1046を取り除く代替的な方法を図示する。図20A〜図20Bに示されるように、スリーブ2052は、シャフト2058とともにシールを形成するシール又はリップ2056を含む。スリーブ2052は、圧力が、組織スキャフォールド送出装置60(図20B)を通じて作用された下向きの力Fによって、スリーブ2058に作用される場合に、シャフト2058は、スリーブ2052のリップ2056を通過するように、シャフト2058にスライド可能に結合される。シャフト2058がリップ2056を通過すると、シャフト2058は、スリーブ2052の反対側の端部の外側に、且つ組織スキャフォールド送出装置60(図20B)の受容端部内に、組織スキャフォールド1046を押し出す。組織スキャフォールド送出装置60がスリーブ2052に対してさらに押し出されると、組織スキャフォールド1046は、組織スキャフォールド送出装置60によって完全に受容され、操作者は、次いで所望される位置で組織スキャフォールド1046を移植することができる。
図21A〜図21Cは、組織収集装置のハウジング1042の他の例示的なスリーブ2152から組織スキャフォールド1046を取り除くさらなる代替的な方法を図示する。図21A〜図21Bに図示されるように、スリーブ2152は、ゴム、ナイロン、又は他の適切な材料などの軟質材料から形成され、スプリング2157を含む。圧力が、組織スキャフォールド送出装置60(図21B)を通じて作用された下向きの力によってスリーブ2152に適用される場合に、スリーブ2152及びスプリング2157は、下向きに圧縮され、組織スキャフォールド1046の外部を露出され(図21B〜図21C)、該組織スキャフォールド1046は、組織スキャフォールド送出装置60内に捕獲される。操作者は、次いで所望される位置で、組織スキャフォールド1046を移植することができる。
組織収集装置1040とともに使用するための組織収集装置の代替的なハウジング2242は、図22A〜図22Bに示される。ハウジング2242は、ハウジング2242内に組織スキャフォールド1046を保持するための円筒形スリーブ2252を含む。円筒形スリーブ2252は、ハウジング2242内にスライド可能に受容されるように構成され、摩擦嵌めによってハウジング2242内の所望される位置内で、適所に保持される。円筒形スリーブ2252は、第1の領域1046aの面1046d及び第2の領域1046bの面1046fを除いて、組織スキャフォールド1046の第1の領域1046a及び第2の領域1046bの全体的な外部を囲み、第1の領域1046aの面1046d及び第2の領域1046bの面1046fは、ハウジング2242の内部2243に露出される。操作中に、切断組織及び流体が組織収集装置1040を通じて吸引されると、切断組織及び流体は、面1046dを通じて組織スキャフォールド1046に入り、第1の領域1046a及び第2の領域1046bを通じて略軸方向に移動し、組織スキャフォールド1046によって捕獲されない任意の組織は、面1046fを通じて流体とともに排出される(図22Bにおける矢印によって図示される)。
図23A〜図23Bは、スリーブ2252内の組織スキャフォールド1046の配置のための代替的な構成を図示する。この例示において、スリーブ2252は、組織スキャフォールド1046の第2の領域1046bの全体を囲むが、面1046d及び側部1046eを含んでいる第1の領域1046a及び第2の領域1046bの面1046fを、ハウジング2242の内部2243に露出させた状態のままにする。切断組織及び流体が組織収集装置1040を通じて吸引されると、切断組織及び流体は、第1の領域1046aの面1046d及び側部1046eに入り、第1の領域1046a及び第2の領域1046bを通じて移動し、組織スキャフォールド1046によって捕獲されない任意の組織は、(図23Bにおける矢印によって図示されるように)面1046fを通じて流体とともに排出される。第1の領域1046bがスリーブ2252から突出することを可能にすることによって、第1の領域1046aの表面領域は、約240%まで増加され、第1の領域1046aにおける組織のより高い占有率に導く。これはまた、増加された流速及び低減された全体の処置時間に導く組織断片のための短い流路を提供する。
図24A〜図24Bは、スリーブ2252内に組織スキャフォールド1046を配置するための他の代替的な構成を図示する。スリーブ2252は、組織スキャフォールド1046の第1の領域1046aの全体を囲むが、面1046f及び側部1064bを含んでいる第2の領域1046bをハウジング2242の内部2243に露出させた状態のままにする。切断組織及び流体が組織収集装置1040を通じて吸引されると、切断組織及び流体は、第1の領域1046aの面1046dを通じて組織スキャフォールド1046に入り、負圧が第2の領域1046bの面1046f及び側部1064に作用されるので、流体及び切断組織は、それらの表面を通じて流れ、第2の領域1046b内に組織の最小の痕跡を残す。図24Bに示されるように、第2の領域1046bに作用された負圧のために、切断組織及び流体の大部分は、第1の領域1046aと第2の領域1046bとの間の交差部1046cのすぐ下流の側部1064を通じて第2の部分1046bの外側に流れ、組織スキャフォールド1046を通じて切断組織及び流体の最小限の流路が生じる。
図25は、例えば、ニードル又は他の適切な器具で第1の領域1046aを穿孔することによって、一組の経路又は穿孔1070が組織スキャフォールド1046の第1の領域1046aに形成される構成を図示する。一組の経路1070は、第1の領域1046の面1046dから所望される位置まで(例えば、第1の領域1046a及び第2の領域1046bの交差部1046cよりちょうど前の点まで、)延在する。切断組織及び流体が組織収集装置1040を通じて吸引されると、切断組織及び流体が面1046dを通じて組織スキャフォールド1046に入り、第1の領域1046a及び第2の領域1046bを通じて略軸方向に移動し、組織スキャフォールド1046によって捕獲されない任意の切断組織は、面1046fを通じて流体とともに排出される。一組の経路1070は、第1の領域1046aを通じて所望される経路に沿って組織の断片の深い浸透(penetration)を可能にする。この構成は、組織収集装置1040に装填している制御された組織の度合いを提供する。第1の領域1046a内に一組の経路1070を形成することの代わりに、一組の組織含有ニードル(図示せず)は、第1の領域1046a内への組織の断片の制御された分散するために提供するように使用されることができる。ニードル(図示せず)は、第1の領域1046aを穿孔し、第1の領域1046a内の所望された位置に組織を噴射し、噴射に続いて組織スキャフォールド1046から後退させる。
組織収集装置1040とともに使用するための組織収集装置のさらなる代替的なハウジング2642は、図26A〜図26Bに示される。円筒形スリーブ2652は、直角ベンチュリ形状の流動経路2652aを画定する。組織スキャフォールド1046は、組織収集装置のハウジング2642の内部2643を通じて、切断組織及び流体の流れに対して横断して位置付けられる。スリーブ2652に追加して、ハウジング2642は、円筒形のチューブ1080を含み、該円筒形のチューブ1080は、組織スキャフォールド1046の第2の領域1046bを受容し、且つ囲み、ハウジング2642は、第1の領域1046aの面1046dが図26Bに示されるように、スリーブ2652に対してシールされるように、組織スキャフォールド1046に圧縮力を提供するためにスリーブ2652に対して位置付けられる。従って、第1の領域1046aの側部1046eのみが、ハウジング2642の内部2643を通じて切断組織及び流体の流れに対して露出される。切断組織及び流体が組織収集装置1040を通じて吸引されると、切断組織及び流体は、第1の領域1046aの表面側部1046eを通じて組織スキャフォールド1046に入り、もっぱら第1の領域1046aを通じてのみ移動し、第1の領域1046aにおいて捕獲されない任意の組織は、(図26Bにおいて矢印によって図示されるように)反対側の側部1046eを通じて流体とともに排出される。これは、増加された流速及び減少された全体の処置時間に導く組織の断片のためにより短い流路を提供する。
組織採取アセンブリ100とともに使用するための組織収集装置2040(図29)の代替的な実施形態は、第1の端部2042a及び第2の端部2042bを有しているハウジング2042を含む。ハウジング2042は、略円筒形の切断部2055を画定し、該略円筒形の切断部2055は、さらにショルダー2055aを画定する。切断部2055は、生物分解性で流体透過性の移植材料又は組織スキャフォールド2046を受容し、該組織スキャフォールド2046は、カップの形態で構成される。カップ型の組織スキャフォールド2046は、切断部2055内に受容され、それによって、図29の矢印によって示されるように、カップ型の組織スキャフォールド2046の開口内部2046aを通じて、且つカップ型の組織スキャフォールド2046の底面2046bを通じて、切断組織及び流体が実施的に流れる。カップ型の組織スキャフォールド2046は、特に、カップ型の組織スキャフォールド2046の底面2046bは、手術部位内への後の移植のために、所望されるサイズの組織片を捕獲するように、約500μmから約1mmの範囲に寸法決めされた開口部を含む。ハウジング2042の第1の端部2042a及び第2の端部2042bは、接着剤、ねじなどの任意の適切な手段を使用して、又は第1の端部2042a及び第2の端部2042bを一緒に固定することによって、互いに解放可能に結合され、以下により詳細に説明されるように、ハウジング2042からのカップ型の組織スキャフォールド2046の除去を容易にする。
ハウジング2042の第1の端部2042a及び第2の端部2042bのそれぞれに取り外し可能に結合される構成要素は、インレットコネクタ2044及びアウトレットコネクタ2048である。インレットコネクタ2044及びアウトレットコネクタ2048は、例えば、インレットコネクタ2044、アウトレットコネクタ2048、及びハウジング2042に組み合わせるねじ接続(図示せず);接着剤;ハウジング2042の第1の端部及び第2の端部とインレットコネクタ2044及びアウトレットコネクタ2048に形成された対応する受容部分(図示せず)との間の干渉摩擦嵌め;又は他の適切な方法を使用して、第1の端部2042a及び第2の端部2042bにそれぞれ取り外し可能に結合される。インレットコネクタ2044及びアウトレットコネクタ2048は、ハウジング2042とともに液密シールを形成する。インレットコネクタ2044は、チューブコネクタ部分2044aを含み、該チューブコネクタ部分2044aは、柔軟性を有するチューブ(図示せず)を介して外科手術用ブレード10(図1)に組織収集装置2040を結合する。アウトレットコネクタ2048は、チューブコネクタ部分2048aを含み、該チューブコネクタ部分2048aは、チューブ(図示せず)及び真空源70(図1)に組織収集装置2040を結合する。流体及び切断組織は、以下により詳細に説明されるように、切断組織をカップ型の組織スキャフォールド2046に装填するように、組織収集装置2040を通じて吸引される。
ハウジング2042内に配置される構成要素は、一組のフィルタ2030a、2030bである。第1のフィルタ2030aは、例えば、約600μmから約3mmまでの間で寸法決めされた複数の開口部を有し、特定の実施形態において、開口部の寸法は約2.4mmである。第2のフィルタ2030bは、約600μmから約1mmまでの間で寸法決めされた複数の開口部を有し、特定の実施形態において、開口部の寸法は約0.6mmである。
組織スキャフォールド2046は、環状リップ2047を含み、該環状リップ2047は、以下により詳細に記載されるように、ハウジング2042に対して相対的な位置にカップ型の組織スキャフォールド2046を維持するように、且つハウジング2042からのカップ型の組織スキャフォールド2046の除去を支援するように、ハウジング2042の切断部2055のショルダー2055aと協働する。代替的には、組織スキャフォールド2046は、環状リップ2047なしで形成される場合がある。第2のフィルタ2030bの一の側部に取り付けられる構成要素は、インサート又はプランジャー2050であり、該インサート又はプランジャー2050は、ディスク状の部分2050b及び該ディスク状の部分から延在している円柱状ロッド2050aを含む。図29に図式的に示されるように、インサート2050は、第2のフィルタ2030bにおける組み合わせ孔(図示せず)内に円柱状ロッド2050aのねじ山が切られた端部(参照符号2051)をねじ込むことによって、第2のフィルタ2030bに円柱状ロッド2050aを接着することによって、第2のフィルタ2030bの一部としてインサート2050及び円柱状ロッド2050aを成型することによって、又は他の適切な手段によって、第2のフィルタ2030bに取り付けられることができる。インサート2050は、カップ型の組織スキャフォールド2046内に組織の積層の量を制限するように構成される。
図30A及び図30Bに図示される代替的な実施形態において、組織収集装置2040aは、ボルト、ねじ、クランプ、又は任意の適切な手段などのコネクタ3000を使用して一緒に結合される第1のハウジング部分2043及び第2のハウジング部分2045を有しているハウジング3042を含む。第1のハウジング部分2043と第2のハウジング部分2045との間に配置される構成要素は、第1のハウジング部分2043と第2のハウジング部分2045との間の液密シールを提供するために、Oリング、ガスケット、他のシーラントなどのシール部材2060である。第1のハウジング部分2043と第2のハウジング部分2045との間に接続される構成要素は、約0.6mmから約2.4mmまでの間の寸法決めされた一組の開口部を有している単一のフィルタ2070であり、特定の実施形態において、単一のフィルタ2070は、約0.6mmに寸法決めされた一組の開口部を有する。
ハウジング3042は、単一のフィルタ2070とカップ型の組織スキャフォールド2046との間のハウジング3042内に配置されたフローダイバータ2080をさらに含む。フローダイバータ2080は、図30A及び図30Bにおける矢印によって示されるように、単一のフィルタからカップ型の組織スキャフォールド2046内への流体及び切断組織の流れを方向付けるために、略テーパ状の内部ルーメン2080aを含む。図30Aにさらに図示されるように、インサート3050は、フローダイバータ2080とカップ型の組織スキャフォールド2046の環状リップ2047との間に配置されたロッド3050a及びディスク状部材3050bを含む。ディスク状部材3050bは、以下に詳細に議論されるように、ハウジング3042が組み立てられる場合に、カップ型の組織スキャフォールド2046に対して相対的なインサート3050の位置を維持し、カップ型の組織スキャフォールド2046からインサート3050を取り除くことを支援する。
代替的なインサート4050(図31)は、例えば、図30A及び30Bのハウジング3042とともに採用される場合がある。図31に示されるように、インサート4050は、ディスク状部材4050bと、ディスク状部材4050bから延在している閉端部4050aを有しているカップ形状部分4050cと、を含む。カップ形状部分4050cは、カップ型の組織スキャフォールド2046と略同一の形状で構成され、カップ型の組織スキャフォールド2046の開口内部内に適合するように構成される。カップ形状部分4050cは、複数の開口部4050dを含み、該複数の開口部4050dは、切断組織及び流体が、組み立てられたハウジング2042の使用中に、カップ形状部分4050cを通じて、その後のカップ型の組織スキャフォールド2046を通じて、流れることを可能にする。インサート4050は、カップ型の組織スキャフォールド2046内に堆積された組織の量を制限するように作用する。
操作中に、外科手術用ブレード10(図1)は、脂肪組織又は骨液組織などの所望される身体的組織と接触する状態に至らせる。操作者は、外科手術用ブレード10を使用して供与部位から所望される量の組織を切断する。真空源70(図1)は、例えば、ハウジング2042を通じて、切断組織及び流体を吸引し、それによって、流体及び切断組織がハウジングのインレットコネクタ2044を通じて入り、流路から、フィルタの開口サイズより大きい切断組織を取り除く2つのフィルタ2030a、2030b(図29)又は単一のフィルタ2070(図30)のいずれかを通過する。流体及び切断組織は、次いで、カップ型の組織スキャフォールド2046内に向けられ、図29及び図30Aにおける矢印によって示されるように、インサート2050とカップ型の組織スキャフォールド2046の内壁との間に流れる。インサート2050とカップ型の組織スキャフォールド2046との間の間隙は、約1mmから約5mmまでの間の範囲であり、特定の実施形態において、約2mmから約4mmまでの範囲である。カップ型の組織スキャフォールド2046の底面2046fの孔径より大きい組織は、次いで、プランジャー2050とカップ型の組織スキャフォールド2046の底面2046fとの間に形成された領域2090(図30B)内に収集し、例えば組織がインサート2050に到達するまで、収集し続け、それによって、領域2090において組織をカップ型の組織スキャフォールド2046に装填する。カップ型の組織スキャフォールド2046の底面2046fの孔径より小さい任意の切断組織及び流体は、カップ型の組織スキャフォールド2046を通過し、図示されていないが、アウトレットコネクタ2048を通じて収集機器に吸引される。処置の種類及び組織の種類に依存して、組織は、約4mmまでの深さに実質的に収集されるであろう。所望される量の組織が領域2090内に収集されると、ハウジング2042は、開かれることができ、インサート2050は、ハウジング2042から第2のフィルタ2030bを取り除くこと(図29)によって、又は、ディスク状部材2050bを把持し、カップ型の組織スキャフォールド2046からインサート3050を取り除くこと(図30A)によって、カップ型の組織スキャフォールド2046から取り除かれることができる。インサート2050がカップ型の組織スキャフォールド2046から取り除かれると、操作者は、次いで、ハウジング2042からカップ型の組織スキャフォールド2046を取り除き、図32に示されるような手術部位などのカップ型の組織スキャフォールド2046を受容するように準備された(図33に示されるような)手術部位320にカップ型の組織スキャフォールド2046を移植する。
図32に示されるように、カップ型の組織スキャフォールド2046の使用は、手術部位内への組織スキャフォールドの配置のために必要とされる骨の除去量における十分な原料を提供する。例えば、組織スキャフォールド(図9b)などのプラグ型の組織スキャフォールドの移植のために骨の円柱状の部分を取り除くことの代わりに、カップ型の組織スキャフォールド2046は、手術部位320から小さい環状溝325の除去のみを必要とし、骨損失における90%の削減と同程度の量の除去を生じる。
上述された外科手術用ブレードと併せて使用されることに追加して、各組織収集装置40、1040、2040、及び2040aは、他の方法によって生物学的な構成要素を装填されることができる。例えば、生体外で培養された細胞ペレットは、(例えば、真空源を使用して)組織収集装置40、1040、2040のうちの1つの組織収集装置を通じて吸引されることができ、次いで上述された方法で生体適合性ゲルと混合されることができる。
図34A〜図34Bは、組織収集機器の2つの代替的な実施形態を図示する。図34Aは、“円柱形”の設計3040を示し、図35〜図41において以下にさらに記載される一方、図34Bは、“桶(tub)”型の設計4040を示し、図42〜図47において以下にさらに記載される。組織収集機器のための他の設計又は形状は、本願開示の技術的範囲内に存在する。
図35は、図34Aに示される組織収集機器3040の断面図である。組織収集機器3040は、近位端部3053及び遠位端部3054を含んでいるベース部分3045aと、遠位端部3055及び近位端部3056を含み、ベース部分3045aの遠位端部3054から延在しているシャフト部分3045bと、を有しているハウジング3045と、アウトレット3041aを含み、且つシャフト部分3045bの遠位端部3055に結合されるアウトレットキャップ3041と、インレット3048aを含み、且つベース部分3045aの近位端部3053に結合されるインレットコネクタ3048と、を含む。一組のフィルタ3049a、3049bは、ハウジング3045のベース部分3045aに配置される。一組のフィルタ3049a、3049bは、接着剤、干渉摩擦嵌め、又は他の適切な方法を介して、ベース部分3045aに結合される。一組のフィルタが存在する場合に、第1のフィルタ3049aは、約600μmから約3mmまでの間の開口サイズを有している一組の開口部を有する。第2のフィルタ3049bは、約600μmから約1mmまでの間の開口サイズを有している一組の開口部を有する。第1のフィルタ3049aは、より大きな組織片を第1に捕獲し、より中間サイズの組織片が第2のフィルタによって捕獲されることを可能にする。1つのフィルタのみが存在する場合に、より大きな組織片は、より素早くフィルタを目詰まりさせる傾向がある場合がある。組織収集機器3040を通じて切断組織の流れは、さらに以下に記載されるであろう。
シャフト部分3045bとベース部分3045aとの間に配置された構成要素は、リム3051である。リム3051は、複数の開口部3051aを含み、第1のフィルタ3049a及び第2のフィルタ3049bから、シャフトの構成要素、特に、スプリング3047を分離するのに役に立つ。ベース部分3045aはまた、貫通孔3052を含む。軸方向に延在している近位端部3046a及び遠位端部3046bを有しているポスト3046は、貫通孔3052内に収容される。近位端部3046aは、ベース部分3045a内に配置され、且つ遠位端部3046bは、シャフト部分3045b内に配置される。ポスト3046の目的は、さらに以下に記載される。ベース部分3045aの近位端部3053は、近位端部3053をベース部分3045aに圧入することによってインレットコネクタ3048に結合され、さらに、アレンねじ又は他の種類の固定装置などの固定装置3070の使用を介して、インレットコネクタ3048に結合される。結合の他の方法は、本願の開示の技術的範囲内に存在する。さらに、図36及び図37により明白に図示されるように、ガスケット3042bは、ベース部分3045aとインレットコネクタ3048との間の流体シールを生成するために、且つ第1のフィルタ3049a及び第2のフィルタ3049b上に任意の軸方向誤差を実質的に低減するために、ベース部分3045aとインレットコネクタ3048との間に配置される。
シャフト部分3045b内に配置される構成要素は、スプリング3047であり、該スプリング3047は、シャフト3045b、ポスト3046の遠位端部3046b、スリーブ3044の長さに亘って延在する。スプリング3047は、以下にさらに記載されるように、アウトレットキャップ3041の結合及び除去中に、シャフト3045b内のスリーブ3044の軸方向の移動を容易にする。スリーブ3044は、ポスト3046の遠位端部3046bと係合するように構成された近位端部3044bと、タブ3057(図37)及び、遠位端部3044aから延在している第1のアーム3058及び第2のアーム3059を有している遠位端部3044aと、を含む。スリーブ3044は、第1のアーム3058の表面3058a及び第2のアーム3059の表面3059aがハウジング3045の内壁3045cと係合するように、シャフト部分3045b内に配置される。上述されるように、組織スキャフォールド3043は、組織スキャフォールド3043の第2の領域3043bが、スリーブ3044内に含有され、且つ第1の領域3043aがスリーブ3044の遠位端部3044から延在するように、スリーブ3044の内部キャビティー3044c内に配置される。ポスト3046の遠位端部3046bは、以下にさらに記載されるように、スリーブ3044からの組織スキャフォールド3043の抜出中に、スリーブ3044の内部キャビティー3044c内に留まった状態になる組織スキャフォールド3043の可能性を低減するように、スリーブ3044の内部キャビティー3044c内に延在する。図37により明白に示されるように、間隙3060は、ポスト3046の遠位端部3046bと組織スキャフォールド3043との間に配置される。間隙3060は、以下にさらに記載されるように、アウトレットキャップ3041が回転され、且つハウジング3045から取り除かれる場合に、スリーブ3044の軸方向の移動を可能にする。
図37により明白に示されるように、シャフト部分3045bの遠位端部3055は、半径方向に延在している縁部分3061と、該縁部分3061の表面3061aに配置された突起3062と、を含む。アウトレットキャップ3041は、アウトレットキャップ3041がシャフト部分3045bに結合される場合に縁部分3061を係合するように構成された第1の溝3063と、アウトレットキャップ3041がシャフト部分3045bに結合される場合に突起3062を係合するように構成された第2の溝3064と、を含む。
アウトレットキャップ3041はまた、第2の溝3064内に配置されたOリング3065を含む。アウトレットキャップ3041がシャフト部分3045bの遠位端部3055と係合される場合に、Oリング3065は、キャップ3041と突起3062の内壁3062aとの間の半径方向に圧縮され、それによって、ハウジング3045上にアウトレットキャップ3041の半径方向の配置を提供する。この方法において、図38により明白に示されるように、Oリング3065の半径方向の圧縮は、内壁3062aよりアウトレットキャップ3041の方が大きく、それによって、以下に記載されるように、アウトレットキャップ3041が取り除かれる場合に、アウトレットキャップ3041に結合された状態を維持するOリング3065の可能性を実質的に増加させる。ハウジング3045に対するアウトレットキャップ3041の軸方向の配置は、「X」又は第1の溝3063の高さによって設定される。Oリング以外の固定機構は、本願の開示の技術的範囲内に存在し、使用されることができる。アウトレット3041aは、アウトレット3041aの長さに亘って延在している貫通孔3066を含む。
アウトレットキャップ3041とハウジング3045との間に配置される構成要素は、組織スキャフォールドガスケット3042aである。図37に示されるように、組織スキャフォールドガスケット3042aは、貫通孔3067を含み、該組織スキャフォールドガスケット3042aの貫通孔3067は、アウトレット3041aの貫通孔3066と位置合わせされる。図37及び特に図38は、距離Yによって示される半径方向の重複部を示し、該重複部は、組織スキャフォールド3043の第1の領域3043aと組織スキャフォールドガスケット3042aとの間に存在する。重複部は、貫通孔3067を通じて延在している状態から組織スキャフォールドガスケット3042aを実質的に低減するのに、十分大きく、さらに組織スキャフォールド3043の第2の領域3043bにおける複数の孔を遮蔽することを実質的に低減するのに十分小さい。サイズに関して、重複部は、重複部が組織スキャフォールド3043の直径の約10%まで覆う状態で、組織スキャフォールド3043の直径の同一の独立を維持する。
図38及び図39は、アウトレットキャップ3041に結合される斜面部3052の位置を示す。それらの斜面部3052は、さらに以下にされるような、小さな角度の回転に亘って、組織スキャフォールド3043がガスケット3042aと接触するように、約180°の回転にわたる。これは、さらに以下に記載されるように、アウトレットキャップ3041がシャフト部分3045bに挿入され、且つシャフト部分3045bから取り除かれる場合に、組織スキャフォールド3043の開口面3043”の損傷の可能性を実質的に低減する。
操作中に、外科手術用ブレード10(図1)は、脂肪組織又は骨液組織などの、所望される身体的な部位と接触する状態に至らせる。操作者は、外科手術用ブレード10を使用して、供与部位から所望される量の組織を切断する。真空源70(図1)は、第1のフィルタ3049a及び第2のフィルタ3049bを通じて、シャフト部分3045bへ流体及び切断組織を吸引し、該第1のフィルタ3049a及び第2のフィルタ3049bは、流路から、該フィルタの開口サイズより大きい切断組織を取り除く。切断組織及び流体は、スリーブ3044の外部に亘って、及び外部の周りに流れ、(図40における矢印によって示されるように)組織スキャフォールド3043の第1の領域3043aの側部3043a’に入る。スリーブ3044が組織スキャフォールド3043の第2の領域の外部を完全に囲むので、且つ組織スキャフォールド3043の第1の領域3043aと第2の領域3043bとの間の結合剤(例えば、接着剤)がそれらを通じて組織及び流体の流れを最小化するので、切断組織及び流体は、組織スキャフォールド3043の第1の領域3043aを通じて流れる。特に、切断組織及び流体は、側部3043a’を通じて円形面3043”の外側(図40)に流れる。それによって、治療されるべき所望される部位への後の移植のために、切断組織とともに、第1の領域3043aの内部及び外部を含んでいる第1の領域3043aのみに装填する。
図41A〜41Dは、外科医による組織収集機器3040の使用を図示する。組織スキャフォールド3043は、組織スキャフォールド3043の一部、軟骨段階の少なくとも一部又は組織スキャフォールド3043の第1の領域3043aがスリーブ3044から突出するように、製造用設備における無菌状態下でスリーブ3044内に事前に装填される。組織収集機器3040の使用の前に、アウトレットキャップ3041は、図39に示されるように、斜面部3052がスリーブ3044の第1のアーム3058a及び第2のアーム3058bと接触しないように、且つ組織スキャフォールド3043がガスケット3042a及びアウトレットキャップ3041による圧力下に存在しないように、組織収集機器3040に結合される。組織収集機器3040の使用を予期して、外科医は、図41Aにおいて矢印によって示されるように、斜面部3052がアーム3059aを係合するように、アウトレットキャップ3041を右回りに約45°回転させ、それによって、シャフト部分3045b内のスレーブ3044の移動を容易にし、アウトレットキャップ3041及びガスケット3042bによって組織スキャフォールド3043上に圧力の作用を容易にする。上述したように、斜面部3052に追加して、Oリングは、半径方向の圧縮を介して、シャフト部分3045bにアウトレットキャップ3041を結合するように、内壁3062aに圧力を作用する。上述したように、且つ図41Bにおける矢印によって表示されるように、チューブは、インレットコネクタ3048のインレット3048aに結合され、且つアウトレットキャップ3041のアウトレット3041に結合され、組織は上述された方法で採取される。
組織スキャフォールド3043が組織を装填された後で、アウトレットキャップ3041は、図41Cにおける矢印によって示されるように、アウトレットキャップ3041を左回りに約90°回転させることによって取り除かれ、それによって、斜面部3052は、スリーブ3044から解除され、圧力は組織スキャフォールド3043から開放される。上述されるように、且つ図9Aに示されるように、組織スキャフォールド送出装置3070(図41D)は、有核組織スキャフォールド3043をスリーブ3044から取り除くために使用され、それによって、組織スキャフォールド送出装置3070の端部3070aは、組織スキャフォールド3043に亘って配置され、下向きの圧力(3070c)は、組織スキャフォールド送出装置3070の端部3070a内に組織スキャフォールド3043を挿入するように、組織スキャフォールド送出装置3070に作用される。下向きの圧力3070cが組織スキャフォールド送出装置3070に作用されるにつれて、スリーブ3044の移動は、シャフト3045b内に発生し、それによって、組織スキャフォールド3043とポストの遠位端部3046bとの間の間隙3060を実質的に低減し、スリーブ3044から組織スキャフォールド3043の抜出をさらに容易にするために、遠位端部3046bを組織スキャフォールド3043と接触する状態に至らせる。組織スキャフォールド送出装置3070は、次いで、矢印3070bによって示されるように取り除かれ、組織スキャフォールド3043を患者に移植するために使用される。
図42は、図34Bに示される組織収集機器4040の断面図である。組織収集機器4040は、遠位端部4045a及び近位端部4045bを有しているハウジング4045と、遠位端部4045aに結合された上部分4060と、近位端部4045bに結合されたベース部分4048と、を含む。上部分4060は、アウトレット4041aを有しているアウトレットキャップ4041及びインレット4049を含む。ハウジング4045は、内部キャビティー4061を含む。一組のフィルタ4049a及び4049bは、ハウジング4045の内部キャビティー4061内に配置される。第1のフィルタ4049a及び第2のフィルタ4049bは、接着剤、干渉摩擦嵌め、又は他の適切な方法を介して内部キャビティー4061内に配置される。一組のフィルタが存在する場合に、第1のフィルタ4049aは、約600μmから約3mmまでの間の開口サイズを有している一組の開口部を有する。第2のフィルタ4049bは、約600μmから約1mmまでの間の開口サイズを有している一組の開口部を有する。第1のフィルタ4049aは、第1により大きい組織片を捕獲し、より中間サイズの組織片が第2のフィルタ4049bによって捕獲されることを可能にする。単一のフィルタのみが存在する場合に、より大きい組織片は、より迅速にフィルタを目詰まりさせる傾向がある場合がある。組織収集機器4040を通じた組織の流れは、以下にさらに記載されるであろう。
同様に、内部キャビティー4061内に配置された構成要素は、スプリング4047であり、このスプリング4047は、内部キャビティー4061、ポスト4046及びスリーブ4044の長さに亘って延在する。スプリング4047は、以下にさらに記載されるように、アウトレットキャップ4041の結合及び除去中に、内部キャビティー4061内のスリーブ4044の軸方向の移動を容易にする。ポスト4046は、組織収集機器3040におけるポスト3046に類似であり、それによって、ポスト4046は、軸方向に延在している近位部分4046a及び遠位部分4046bを有し、ベース部分4048における貫通孔4062内に収容される。近位部分4046aは、ベース部分4045a内に配置され、且つ遠位部分4046bは、ハウジング4045の内部キャビティー4061内に配置される。スリーブ4044は、ポスト4046の遠位部分4046bと係合するために構成された近位端部4044bと、タブ4057(図43)及び遠位端部4044aから延在している第1のアーム4058及び第2のアーム4059を有している遠位端部4044aと、を含む。図43及び図45に示されるように、スリーブ4044の第1のアーム4058及び第2のアーム4059は、ハウジング4045内に配置されたスロット4070内に収容され、それによって、重複部が第1のアーム4058及び第2のアーム4059とハウジング4045との間に生成される。この重複部は、回転している状態からスリーブ4044の可能性を実質的に低減し、スロット4070に関連して、以下に詳細に記載されるように、組織収集機器4040に対するアウトレットキャップ4041の結合及び除去中に、スリーブ4044の軸方向の移動を可能にする。
上述したように、組織スキャフォールド4043は、スリーブ4044の内部キャビティー4044c内に配置され、それによって、組織スキャフォールド4043の第2の領域4043bは、スリーブ4043内に含有され、組織スキャフォールド4043の第1の領域4043aは、スリーブ4044の遠位端部4044aから延在する。ポスト4046の遠位端部4046bは、以下にさらに記載されるように、スリーブ4044からの組織スキャフォールド4043の抜出中に、スリーブ4044の内部キャビティー4044c内に留まる状態となる組織スキャフォールド4043の可能性を実質的に低減するように、内部キャビティー4044c内に延在する。図42及び図43に示されるように、間隙4080は、ポスト4046の遠位端部4046bと組織スキャフォールド4043との間に配置される。間隙4080は、アウトレットキャップ4041が、以下にさらに記載されるように、回転され、ハウジング4045から取り除かれる場合に、スリーブ4044の軸方向の移動を可能にする。
上部分4060は、インレット4049を受容するための第1の窪み4080と、アウトレットキャップ4041(図44)を受容するための第2の窪み4081と、を含む。第2の窪み4081は、第1のレッジ4081aと、第2のレッジ4081bと、第1のレッジ4081aと第2のレッジ4081bとの間に配置された壁部4081cと、開口部4081dと、を含む。アウトレットキャップ4041は、低減された直径の領域4041a’を有している第1の部分4041aと、第1の部分4041aから延在し、半径方向に延在しているアーム4041b’を有している第2の部分4041bと、を含む。第1の部分4041aはまた、低減された直径の領域4041a’に結合されたOリング4090を含む。アウトレットキャップ4041は、第2の窪み4081内に受容され、それによって、半径方向に延在しているアーム4041b’は、開口部4081d内に配置され、第2のリッジ4081bと係合され、Oリング4090は、壁部4081cと係合され、第1の部分4041aは、第1のリッジ4081aと係合される。
アウトレットキャップ4041が第2の窪み4081内に配置される場合に、Oリング4090は、アウトレットキャップ4041と第1の窪み4080の壁部4081cと間で半径方向に圧縮され、それによって、アウトレットキャップ4041と第1の窪み4080との間に流体シールを提供する。この方法において、図44及び図45に示されるように、Oリング4090の半径方向の圧縮は、壁部4081cよりアウトレットキャップ4041の方がより大きく、それによって、以下にさらに記載されるように、アウトレットキャップ4041が取り除かれる場合に、アウトレットキャップ4041に結合された状態を維持するOリング4090の可能性を実質的に増加する。アウトレットキャップ4041の軸方向の位置は、“Z”、又は第1の部分4041a上の表面4041a”及び表面4041b”とアウトレットキャップ4041の半径方向に延在しているアーム4041b’との間の距離によって設定される。Oリング以外の固定機構は、この開示の技術的範囲内に存在し、使用される場合がある。
アウトレットキャップ4041とハウジング4045との間に配置された構成要素は、スキャフォールドガスケット4042である。図42及び図44に示されるように、スキャフォールドガスケット4042は、貫通孔4067を含み、それによって、スキャフォールド4042の貫通孔4067は、アウトレット4041aの貫通孔4066と位置合わせされる。図42及び図46は、組織スキャフォールド4043の第1の領域4043aとスキャフォールドガスケット4042との間に存在する半径方向の重複部を示す。重複部は、貫通孔4067を通じて延在している状態からの組織スキャフォールド4043を実質的に低減するのに十分大きく、組織スキャフォールド4043の第1の領域4043aにおける複数の孔を遮断することを実質的に低減するのに十分小さい。サイズに関して、重複部は、重複部が組織スキャフォールド4043の直径の約10%まで覆う状態で、組織スキャフォールド4043の直径と同一の独立性を維持する。
図44は、アウトレットキャップ4041に結合される斜面部4052の位置を示す。それらの斜面部4052は、約180°の回転にわたり、組織スキャフォールド4043のみが、以下にさらに記載されるように、小さな回転角に亘ってスキャフォールドガスケット4042と接触する。これは、さらに以下に記載されるように、アウトレットキャップ4041がシャフト部分4045bに挿入され、且つシャフト部分4045bから取り除かれる場合に、組織スキャフォールド4043の開口面4043”に対する損傷の可能性を実質的に低減する。
操作中に、外科手術用ブレード10(図1)は、脂肪組織又は骨液組織などの、所望される身体的組織と接触する状態に至らせる。操作者は、外科手術用ブレード10を使用して、供与部位から所望される量の組織を切断する。真空源70(図1)は、第1のフィルタ4049a及び第2のフィルタ4049bを通じて流体及び切断組織を吸引し、第1のフィルタ4049a及び第2のフィルタ4049bは、流路からフィルタの開口サイズより大きい切断組織を取り除く。切断組織及び流体は、スリーブ4044の外部に亘って、及び外部の周りを流れ、組織スキャフォールド4043の第1の領域4043aの側部4043a’に入る(図46における矢印によって示されるように)。スリーブ4044が組織スキャフォールド4043の第2の領域4043bの外部を完全に囲むので、且つ組織スキャフォールド4043の第1の領域4043aと組織スキャフォールド4043の第2の領域4043bとの間の結合剤(例えば、接着剤)がそれらを通じて切断組織及び流体の流れを最小化するので、切断組織及び流体は、組織スキャフォールド4043の第1の領域4043aを通じて流れる。特に、切断組織及び流体は、第1の領域4043aの側部4043a’を通じて流れ、環状面4043”の外側に流れ、それによって、治療されるべき所望される部位内への後の移植のための切断組織を、第1の領域4043aの内部及び外部を含んでいる第1の領域4043aのみに装填する。
図47A〜図47Dは、外科医による組織収集機器4040の使用を図示する。組織スキャフォールド4043は、組織スキャフォールド4043の一部、軟骨段階の少なくとも一部又は組織スキャフォールド4043の第1の領域4043aがスリーブ4044から突出するように、製造用設備における無菌状態下でスリーブ4044内に事前に装填される。組織収集機器4040の使用の前に、アウトレットキャップ4041は、斜面部4052が第1のアーム4058a及び第2のアーム4058bと接触しないように、且つ組織スキャフォールド4043がガスケット4042及びアウトレットキャップ4041による圧力下に存在しないように、組織収集機器4040に結合される。それどころか、第1のアーム4058及び第2のアーム4059が、第2の窪み4081の切断部4091(図43)内に配置される。組織収集機器4040の使用を予期して、外科医は、図47Aにおける矢印によって示されるように、斜面部4052及びアーム4041b’がタブ4057及び第1のアーム4058及び第2のアーム4059と係合するように、アウトレットキャップ4041を右回りに約45°回転させ、それによって、内部キャビティー4061内のスレーブ4044の軸方向の移動を容易にし、アウトレットキャップ4041及びガスケット4042によって組織スキャフォールド4043上に圧力の作用を容易にする。上述したように、斜面部4052及びアーム4041b’に追加して、Oリング4090は、組織収集機器4040にアウトレットキャップ4041を結合するように、壁部4081cに半径方向の圧縮を介して圧力を作用する。上述したように、且つ図47Bにおける矢印によって示されるように、チューブは、インレット4049及びアウトレットキャップ4041のアウトレット4041aに結合され、組織は、上述した方法で、採取される。
組織スキャフォールド4043が組織を装填された後で、アウトレットキャップ4041は、図47Cにおける矢印によって示されるように、アウトレットキャップ4041を左回りに約90°回転することによって、取り除かれ、それによって、斜面部4052及びアーム4041b’は、スリーブ4044から解除され、圧力は組織スキャフォールド4043から開放される。組織スキャフォールド送出装置4070(図47D)は、上述したように、且つ図9Aに示されるように、スリーブ4044から有核組織スキャフォールド4043を取り除くために使用され、それによって、組織スキャフォールド送出装置4070の端部4070aは、組織スキャフォールド4043に亘って配置され、下向きの圧力は、組織スキャフォールド送出装置4070の端部4070a内に組織スキャフォールド4043を挿入するように組織スキャフォールド送出装置4070に作用される。下向きの圧力が組織スキャフォールド送出装置4070に作用されるにつれて、スリーブ4044の移動は、内部キャビティー4061内に発生し、それによって、組織スキャフォールド4043とポストの遠位端部4046bとの間の間隙4060を実質的に低減し、スリーブ4044から組織スキャフォールド4043の抜出をさらに容易にするために、遠位端部4046bを組織スキャフォールド4043と接触した状態に至らせる。組織スキャフォールド送出装置4070は、次いで取り除かれ、後で患者に組織スキャフォールド4043を移植するために使用される。
本願の開示の複数の実施形態は、記載されている。それにもかかわらず、様々な改良が、本願の開示の精神及び技術的範囲から逸脱することなく、実施されることができることは、理解されるであろう。例えば、材料46a又は第1の領域1046a,3046a,4046aは、組織収集装置40、1040、3040、4040のインレットに近接して配置される状態で、組織スキャフォールド46、1046、3043、4043が、組織収集装置40、1040、3040、4040にそれぞれ配置されるように図示されるけれども、組織スキャフォールド46、1046、3043、4043は、材料46b又は第2の領域1046b、3046b、4046bがインレットに近接して配置されるように、反転されることができる。さらに、組織スキャフォールド46、1046、3043、4043は、透過性を有するように記載されているけれども、他の組織スキャフォールドは、半透過性を有する特性、又は実質的に透過しない特性を示すものを採用することができる。
さらに、ハウジング42の内面と組織スキャフォールド46の外面46cとの間の約0.5mmの空間が存在するように、組織スキャフォールド46がハウジング42内に配置されるように記載されるけれども、組織スキャフォールド46は、切断組織が組織スキャフォールド46の前面を通じて組織スキャフォールド46に装填するように、組織スキャフォールド46とハウジング42の内面との間に最小限の空間と配置されることができる。
チューブコネクタ29(図4及び図9)がチャンバー26を介して内側管状部材14の吸引ルーメン16と連通しているというよりもむしろ、チューブコネクタ29は、内側管状部材14に直接的に結合されることができる。チューブコネクタ29は、接着剤、溶接、又は圧入を含んでいる適切な形態の任意の接続を使用して側部ポート24に結合されることができ、又は代替的には、チューブコネクタ29は、ハブ22と一体型の部品として形成されることができる。さらに、チューブコネクタ47、49は、接着剤、溶接、又は圧入を含んでいる適切な形態の任意の接続を使用して、インレットコネクタ44及びアウトレットキャップ48にそれぞれ結合されることができ、又は代替的には、チューブコネクタ47、49は、インレットコネクタ44及びアウトレットキャップ48とそれぞれ一体型の部品として形成されることができる。本願明細書に記載されたチューブコネクタは、プラスチック材料、金属材料、又は任意の他の適切な材料から製造されることができる。
インレットコネクタ44の延在部54は、インレットコネクタ44と言った鋳型の部品、又はインレットコネクタと別個の部品として成型されることができる。別個の部品である場合、延在部54は、接着剤、圧入、溶接、又は他の適切な接続方法を使用して、インレットコネクタ44に結合されることができる。さらに、インレットコネクタ44の延在部54は、ハブ22と一体型の部品又はハブ22と別個の部品として成型されることができる。別個の部品である場合、延在部54は、接着剤、圧入、溶接、又は他の適切な接続方法を使用して、ハブ22に結合されることができる。
アウトレットキャップ48は、ハウジング42に永続的に又は取り外し可能に結合されることができる。内側管状部材14に形成される1つ又は複数の開口部45、45aは、吸引ルーメン16から流体及び切断組織の十分な吸引を提供するために、任意のサイズとされることができる。組織収集装置40は、様々なサイズ及び様々な種類のスキャフォールドを含有することができる。
さらに、組織採取アセンブリは、身体的組織を切断する、又は切除するために使用される外科手術用ブレード10を含んでいるように記載されているけれども、組織採取アセンブリは、例えば骨組織などの身体的組織を取り除くために、キューレット(curet)又はバー(burr)を含んでいる機器を含むことができる。
さらに、上述されたスリーブの実施形態(例えば、図11、図12、図20A〜20C、及び図21A〜21C)のそれぞれのために、組織スキャフォールド1046は、送出装置ハウジング1042からスリーブを初めに取り除くことなく、スリーブから取り除かれることができる。
図34〜図47に示された組織収集機器の構成要素は、金属材料又は非金属材料を含むことができ、射出成型などの成型プロセス又は当業者に周知な他のプロセスを介して形成されることができる。さらに、上部分4060及びベース部分4080は、圧入又は他の種類の結合方法を介してハウジング4045に結合されることができる。同様に、インレット4049は、圧入、接着剤、締り嵌め、又は当業者に周知である他の種類の結合方法によって、上部分4060に結合されることができる。
従って、他の実施形態は、以下の特許請求の範囲における技術的範囲内に存在する。