JP2012039880A - 生体組織処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生体組織の正確な量を処理容器内に残置することができる生体組織処理装置を提供する。
【解決手段】脂肪組織Ａから細胞を分離させて細胞懸濁液Ｄを生成する処理容器２と、処理容器２内に生成された細胞懸濁液Ｄを回収する細胞懸濁液取出口６と、処理容器２内に残った脂肪組織Ａが取り出される脂肪組織取出口７と、処理容器内に残置する脂肪組織Ａの量を入力する入力手段と、入力された脂肪組織Ａの量から処理容器２を傾斜させる傾斜角度を算出する傾斜角度演算部と、算出された傾斜角度で処理容器２を傾斜させ、脂肪組織Ａを脂肪組織取出口７に導くモータ８とを備える生体組織処理装置１を採用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、生体組織処理装置に関するものである。

従来、ヒトから採取された脂肪組織を消化酵素液とともに容器内攪拌し、脂肪組織から脂肪由来細胞を単離させる生体組織処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、このような生体組織処理装置において、生体組織を処理する処理容器内の生体組織の回収を容易にするために、処理容器を傾ける機構を有するものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。

国際公開第２００５／０１２４８０号 特開２００９−１８３１５０号公報

しかしながら、特許文献２に開示されている生体組織処理装置では、患者毎に採取される生体組織量も異なる上、最終的に回収したい生体組織量も異なるため、単純に処理容器を傾けるだけでは、生体組織の正確な量を処理容器内に残置することが難しいという不都合がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、生体組織の正確な量を処理容器内に残置することができる生体組織処理装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、生体組織から細胞を分離させて細胞懸濁液を生成する処理容器と、該処理容器内に生成された細胞懸濁液を回収する細胞懸濁液回収部と、前記処理容器内に残った生体組織が取り出される生体組織取出口と、前記処理容器を傾斜させ、前記生体組織を前記生体組織取出口に導く傾斜駆動部とを備える生体組織処理装置を採用する。

本発明によれば、処理容器内に生体組織を収容し、傾斜駆動部により処理容器を傾斜させることで、処理容器内の生体組織が生体組織取出口に導かれて、処理容器外に排出される。

そして、処理容器内に残置された生体組織と消化液との混合液を収容して攪拌することにより、生体組織が徐々に消化されて細胞が分離され、細胞懸濁液が生成される。そして、細胞懸濁液回収部により処理容器内の細胞懸濁液を回収することで、消化されずに残った生体組織を処理容器内に留置することができる。

すなわち、本発明によれば、余分な量の生体組織を生体組織取出口から処理容器外に排出することで、処理容器内に留置する生体組織量を所望の量にして消化処理を行うことができるとともに、余分な量の生体組織を生体組織取出口から回収することができる。

上記発明において、前記処理容器に残置する生体組織量を入力する入力手段と、該入力手段に入力された生体組織量から前記処理容器を傾斜させる傾斜角度を算出する傾斜角度演算部とを備え、前記傾斜駆動部が、前記傾斜角度演算部により算出された傾斜角度で前記処理容器を傾斜させ、前記生体組織を前記生体組織取出口に導くこととしてもよい。

このようにすることで、処理容器内に残置し、細胞懸濁液を生成する処理を行う生体組織量を入力手段に入力することで、傾斜角度演算部により処理容器を傾斜させる傾斜角度が算出される。そして、傾斜駆動部により、算出された傾斜角度で処理容器を傾斜させることで、生体組織が生体組織取出口に導かれて、処理容器外に排出される。これにより、処理容器内に留置する生体組織量を所望の量にして消化処理を行うことができるとともに、余分な量の生体組織を生体組織取出口から回収することができる。

上記発明において、前記生体組織を収容する回収容器と、前記生体組織取出口と前記回収容器とを接続する管部と、該管部に設けられ、前記生体組織を移送する生体組織移送手段とを備えることとしてもよい。

上記構成を有することで、入力手段に入力した生体組織量に応じて処理容器を傾斜させ、この状態で生体組織移送手段を作動させることにより、余分な量の生体組織を処理容器外（回収容器内）に排出することができる。また、所望の量となった処理容器内の生体組織から細胞懸濁液を生成する処理を行うことができる。

上記発明において、前記処理容器内の重量を測定する重量測定手段を備え、前記傾斜駆動部が、前記重量測定手段により測定された測定値に基づいて前記処理容器を傾斜させることとしてもよい。

入力手段に入力した生体組織量に応じて処理容器を傾斜させるだけでなく、重量測定手段により測定された測定値に基づいて処理容器を傾斜させることで、処理容器内に残置する生体組織の量を正確にコントロールすることができ、より正確な量の生体組織を処理容器内に残置することができる。また、重量測定手段により処理容器内の重量を測定することで、生体組織が生体組織取出口に閉塞してしまった場合にも、生体組織を処理容器外に排出しきれていないことを知ることができる。

上記発明において、前記重量測定手段が、所定の周期で重量を測定し、前記傾斜駆動部が、前記所定の周期で前記処理容器の傾斜角度を変化させることとしてもよい。

最初に算出された傾斜角度に固定してしまうと、処理容器内の量が減っていくことによって、適切な傾斜角度でなくなってしまい、効率的に生体組織を排出できない場合がある。そこで、処理容器の傾斜角度を動的に変化させることによって、効率的に生体組織の排出を行うことができ、生体組織を回収する際の所要時間を短縮することができる。

本発明によれば、生体組織の正確な量を処理容器内に残置することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る生体組織処理装置の全体構成を示す正面図である。 図１の生体組織処理装置の側面図である。 図１の生体組織処理装置の制御ブロック図である。 図１の生体組織処理装置の処理容器の傾斜状態を示す図であり、（ａ）回収する脂肪組織が多い場合、（ｂ）回収する脂肪組織が通常の場合、（ｃ）回収する脂肪組織が少ない場合をそれぞれ示す図である。 図１の生体組織処理装置の第１の変形例を示す全体構成図である。 図５の生体組織処理装置の制御ブロック図である。 図１の生体組織処理装置の第２の変形例を示す全体構成図である。

本発明の一実施形態に係る生体組織処理装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織処理装置１は、図１および図２に示されるように、生体組織を処理して細胞懸濁液を生成する処理容器２と、該処理容器２を支持する支持台３とを備えている。

処理容器２は、例えば、脂肪組織Ａのような生体組織と消化酵素液Ｂとの混合液Ｃを収容して攪拌するようになっている。処理容器２内では、消化酵素液Ｂによる消化処理の進行とともに、脂肪組織Ａを構成する脂肪由来細胞等が単離されて浮遊し、細胞懸濁液Ｄが生成される。

処理容器２の側面には、水平方向に延在するシャフト４が接続されている。処理容器２は、支持台３に設けられたベアリング５を介して、シャフト４の軸線回りに揺動可能に支持されている。

シャフト４は、例えばステッピングモータ等の回転角度を調節可能なモータ（傾斜駆動部）８に接続されている。これにより、モータ８を作動させることで、処理容器２をシャフト４の軸線回りに揺動させ、処理容器２を傾斜させるようになっている。

処理容器２の底部には、処理容器２内の細胞懸濁液Ｄを取り出す細胞懸濁液取出口（細胞懸濁液回収部）６が設けられている。細胞懸濁液取出口６には、バルブ（図示略）と、細胞懸濁液Ｄを通過させる一方で脂肪組織Ａを捕捉するフィルタ９とが設けられている。また、細胞懸濁液取出口６には、チューブ（図示略）およびポンプ（図示略）が接続できるようになっており、このポンプを作動させることで、処理容器２内の細胞懸濁液Ｄを回収するようになっている。

処理容器２の側面（中央よりも底部側）には、処理容器２内に残留した脂肪組織Ａを取り出す脂肪組織取出口（生体組織取出口）７が設けられている。脂肪組織取出口７には、例えばシリコンゴム等の弾性体で形成された逆止弁が設けられており、処理容器２を密閉するようになっている。また、この逆止弁に、例えばシリンジを挿入して吸引することで、処理容器２内の余分な脂肪組織Ａを回収できるようになっている。

また、本実施形態に係る生体組織処理装置１は、図３に示されるように、ユーザからの指示が入力されるタッチパネル（入力手段）１１と、タッチパネル１１に入力された情報に基づいて処理容器２の傾斜角度を算出する傾斜角度演算部１２とを備えている。

タッチパネル１１は、ユーザに対して指示の入力を促すメッセージを表示して、細胞懸濁液を生成する処理を行いたい所望の脂肪組織Ａの量をユーザに入力させるようになっている。また、タッチパネル１１は、ユーザにより入力された脂肪組織Ａの量を傾斜角度演算部１２に出力するようになっている。

傾斜角度演算部１２は、タッチパネル１１に入力された脂肪組織Ａの量から、処理容器２の傾斜角度を算出するようになっている。具体的には、傾斜角度演算部１２は、図示しないメモリを有しており、該メモリには、脂肪組織Ａの量と処理容器２の傾斜角度とが対応付けられたテーブルが記憶されている。傾斜角度演算部１２は、このテーブルをメモリから読み出して、ユーザにより入力された脂肪組織Ａの量に対応付けられた処理容器２の傾斜角度を出力するようになっている。

また、傾斜角度演算部１２は、このように算出された処理容器２の傾斜角度に基づいて、モータ８を作動させ、算出された傾斜角度で処理容器２を傾斜させるようになっている。これにより、処理容器２内の脂肪組織Ａが、脂肪組織取出口７に導かれるようになっている。

上記構成を有する生体組織処理装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係る生体組織処理装置１を用いて脂肪組織Ａから脂肪組織および脂肪由来細胞を回収するには、まず、脂肪組織Ａを処理容器２内に収容し、処理容器２から脂肪組織以外の液体(例えば、脂肪吸引時に脂肪組織と共に処理容器内に収容された生理食塩水)を排出し、脂肪組織のみを処理容器２内に収容する。

ここで、フィルタ９は、脂肪組織Ａを通過させず、生理食塩水のみを通過させることができる程度の多数の透孔を有しているので、処理容器２内の生理食塩水がフィルタ９を通過して、細胞懸濁液取出口６から処理容器２の外部に排出される。一方、脂肪組織Ａはフィルタ９を通過することができないため、フィルタ９に捕捉され、処理容器２内に残留する。

タッチパネル１１には、ユーザに対して指示の入力を促すメッセージが表示され、処理容器２内に残置したい所望の脂肪組織Ａの量がユーザにより入力される。
そして、傾斜角度演算部１２により、タッチパネル１１に入力された脂肪組織Ａの量から、処理容器２の傾斜角度が算出される。

そして、このように算出された処理容器２の傾斜角度に基づいて、モータ８が作動され、算出された傾斜角度で処理容器２が傾斜される。これにより、処理容器２内の脂肪組織Ａが、脂肪組織取出口７に導かれる。

この際、タッチパネル１１に入力された脂肪組織Ａの量が多い場合（例えば７００ｍｌ）には、図４（ａ）に示すように、多量の脂肪組織Ａが処理容器２内に残留するように、脂肪組織取出口７が上向きとなる角度で処理容器２が傾斜される。

また、タッチパネル１１に入力された脂肪組織Ａの量が通常の場合（例えば４００ｍｌ）には、図４（ｂ）に示すように、通常の量の脂肪組織Ａが処理容器２内に残留するように、脂肪組織取出口７が水平方向となる角度、すなわち、処理容器２が傾斜されずに支持される。

また、タッチパネル１１に入力された脂肪組織Ａの量が少ない場合（例えば１００ｍｌ）には、図４（ｃ）に示すように、少量の脂肪組織Ａが処理容器２内に残留するように、脂肪組織取出口７が下向きとなる角度で処理容器２が傾斜される。

上記のようにすることで、余分な脂肪組織Ａを脂肪組織取出口７から排出し、所望の量の脂肪組織Ａを処理容器２に残留させることができる。
このように所望の量の脂肪組織Ａが残留した処理容器２から、脂肪組織取出口７にシリンジを挿入して吸引することで、余分な脂肪組織Ａが回収される。
このように回収された脂肪組織Ａは、処理容器２に残留した脂肪組織Ａから生成される脂肪由来細胞と混合されることにより、例えば移植材として利用することができる。

次に、脂肪組織Ａおよび消化酵素液Ｂを処理容器２内に収容し、脂肪組織Ａと消化酵素液Ｂとの混合液Ｃを処理容器２内において攪拌する。これにより、脂肪組織Ａの消化処理が開始され、脂肪組織Ａが徐々に消化されて脂肪由来細胞が分離された細胞懸濁液Ｄが構成される。

そして、所定時間の消化処理後に、図示しないポンプを作動させることで、細胞懸濁液取出口６から処理容器２内の細胞懸濁液Ｄが回収される。
上記のように回収された細胞懸濁液Ｄは、例えば、洗浄液とともに遠心分離処理を繰り返すことにより洗浄して消化酵素濃度を希釈した後に、遠心分離処理により脂肪由来細胞のみが分離回収される。

以上のように、本実施形態に係る生体組織処理装置１によれば、タッチパネル１１に入力した脂肪組織Ａの量に応じて処理容器２を傾斜させて、余分な量の脂肪組織Ａを脂肪組織取出口７から処理容器２から排出することができる。これにより、処理容器２内に留置する脂肪組織Ａの量を、所望の脂肪組織Ａの量となるようにすることができ、余分な量の脂肪組織Ａを脂肪組織取出口７から回収することができる。

［第１の変形例］
以下に、本実施形態に係る生体組織処理装置１の第１の変形例について説明する。
本変形例に係る生体組織処理装置２０は、図５に示すように、前述の生体組織処理装置１の構成に加えて、脂肪組織Ａを収容する回収容器２１と、脂肪組織取出口７と回収容器２１とを接続するチューブ（管部）２２と、チューブ２２に設けられ、脂肪組織Ａを移送するポンプ（生体組織移送手段）２３とを備えている。

ポンプ２３は、例えばペリスタポンプであり、シリコンチューブ等の軟質チューブであるチューブ２２をローラー（図示略）でしごくことで、チューブ２２内の脂肪組織Ａを移送するようになっている。

また、本実施形態に係る生体組織処理装置２０は、図６に示されるように、各部の制御が行われる。
具体的には、タッチパネル１１は、ユーザに対して指示の入力を促すメッセージを表示して、処理容器２に残置したい所望の脂肪組織Ａの量、および、ポンプ２３による脂肪組織Ａの移送終了指示をユーザに入力させるようになっている。

傾斜角度演算部１２は、タッチパネル１１に入力された脂肪組織Ａの量から、処理容器２の傾斜角度を算出するようになっている。
また、傾斜角度演算部１２は、このように算出された処理容器２の傾斜角度に基づいて、モータ８を作動させ、算出された傾斜角度で処理容器２を傾斜させるようになっている。また、傾斜角度演算部１２は、処理容器２を傾斜させた状態で、ポンプ２３を作動させて、余分な脂肪組織Ａを処理容器２から回収容器２１に移送させるようになっている。

回収容器２１に移送された余分な脂肪組織Ａは、廃棄または処理容器２に残留した脂肪組織Ａから生成される脂肪由来細胞と混合されることにより、例えば移植材として利用することができる。
そして、傾斜角度演算部１２は、余分な脂肪組織Ａの排出後に、脂肪組織取出口７が下向きとなるように処理容器２を傾斜させ、この状態で、ポンプ２３を作動させて、所望の量の脂肪組織Ａから細胞懸濁液Ｄを生成する処理を行うことができる。

以上のように、本変形例に係る生体組織処理装置２０によれば、タッチパネル１１に入力した脂肪組織Ａの量に応じて処理容器２を傾斜させるとともに、ポンプ２３を作動させて、余分な量の脂肪組織Ａを脂肪組織取出口７から回収容器２１に排出することができる。これにより、処理容器２内に留置する脂肪組織Ａの量を、所望の脂肪組織Ａの量となるようにすることができる。そして、所望の量となった処理容器２内の脂肪組織Ａから細胞懸濁液Ｄを生成する処理を行うことができる。

［第２の変形例］
以下に、本実施形態に係る生体組織処理装置１の第２の変形例について説明する。
第１の変形例に係る生体組織処理装置２０において、図７に示すように、処理容器２内の重量を測定する重量計（重量測定手段）２５をさらに備え、モータ８が、重量計２５により測定された測定値に基づいて処理容器２を傾斜させることとしてもよい。

本変形例に係る生体組織処理装置３０によれば、タッチパネル１１に入力した脂肪組織Ａの量に応じて処理容器２を傾斜させるだけでなく、重量計２５により測定された測定値に基づいて処理容器２を傾斜させることで、脂肪組織取出口７から排出する脂肪組織Ａの量を正確にコントロールすることができ、より正確な量の脂肪組織Ａを処理容器２内に残置することができる。また、重量計２５により処理容器２内の重量を測定することで、脂肪組織Ａが脂肪組織取出口７に閉塞してしまった場合に、脂肪組織Ａを処理容器２外に排出しきれていないことを知ることができる。

なお、本変形例に係る生体組織処理装置３０において、重量計２５が、所定の周期で重量を測定し、モータ８が、所定の周期で処理容器２の傾斜角度を変化させることとしてもよい。
最初に算出された傾斜角度に固定してしまうと、処理容器２内の量が減っていくことによって、適切な傾斜角度でなくなってしまい、効率的に脂肪組織Ａを排出できない場合がある。そこで、処理容器２の傾斜角度を動的に変化させることによって、効率的に脂肪組織Ａの排出を行うことができ、脂肪組織Ａを回収する際の所要時間を短縮することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば、本発明を上記の実施形態および各変形例に適用したものに限定されることなく、これらの実施形態および変形例を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定されるものではない。

本発明の実施形態において、モータ８により処理容器２を傾斜させることとして説明したが、モータ８に代えて、例えばシャフト４に連結された手動のつまみを設け、手動により処理容器２を傾斜させることとしてもよい。なお、この場合には、つまみに処理容器２の傾斜角度を示す目盛を付しておくことが望ましい。

Ａ 脂肪組織（生体組織）
Ｂ 消化酵素液
Ｃ 混合液
Ｄ 細胞懸濁液
１ 生体組織処理装置
２ 処理容器
３ 支持台
４ シャフト
５ ベアリング
６ 細胞懸濁液取出口（細胞懸濁液回収部）
７ 脂肪組織取出口（生体組織取出口）
８ モータ（傾斜駆動部）
１１ タッチパネル（入力手段）
１２ 傾斜角度演算部
２０ 生体組織処理装置
２１ 回収容器
２２ チューブ（管部）
２３ ポンプ（生体組織移送手段）
２５ 重量計（重量測定手段）
３０ 生体組織処理装置

Claims (5)

1. 生体組織から細胞を分離させて細胞懸濁液を生成する処理容器と、
   該処理容器内に生成された細胞懸濁液を回収する細胞懸濁液回収部と、
   前記処理容器内に残った生体組織が取り出される生体組織取出口と、
   前記処理容器を傾斜させ、前記生体組織を前記生体組織取出口に導く傾斜駆動部とを備える生体組織処理装置。
2. 前記処理容器に残置する生体組織量を入力する入力手段と、
   該入力手段に入力された生体組織量から前記処理容器を傾斜させる傾斜角度を算出する傾斜角度演算部とを備え、
   前記傾斜駆動部が、前記傾斜角度演算部により算出された傾斜角度で前記処理容器を傾斜させ、前記生体組織を前記生体組織取出口に導く請求項１に記載の生体組織処理装置。
3. 前記生体組織を収容する回収容器と、
   前記生体組織取出口と前記回収容器とを接続する管部と、
   該管部に設けられ、前記生体組織を移送する生体組織移送手段とを備える請求項１または請求項２に記載の生体組織処理装置。
4. 前記処理容器内の重量を測定する重量測定手段を備え、
   前記傾斜駆動部が、前記重量測定手段により測定された測定値に基づいて前記処理容器を傾斜させる請求項１から請求項３のいずれかに記載の生体組織処理装置。
5. 前記重量測定手段が、所定の周期で重量を測定し、
   前記傾斜駆動部が、前記所定の周期で前記処理容器の傾斜角度を変化させる請求項４に記載の生体組織処理装置。

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