JP2017131668A - 涙液をサンプリングするための装置 - Google Patents

Abstract

【課題】角膜又は結膜の損傷或いは結膜の炎症の危険性の少ない、涙液をサンプリングするための装置を提供する。【解決手段】眼から涙液を引き出すために眼に対して適用されるように構成される抽出素子であって、少なくとも１つのチューブ２０９と、少なくとも１つの開口２０７を備える遠位部分２０１とを含む、抽出素子２０２と、チューブ２０９に接続される収集容器２０３と、抽出素子２０２が所定の場所に配置されるや否や、１０分よりも長い期間に亘って眼から収集容器２０３に涙液を連続的に引き出すよう構成される吸引手段２１０とを含む、涙液をサンプリングするための装置。【選択図】図２

Description

本発明は、涙液をサンプリングし、次に、涙液を分析するための、システム、装置、及び方法に関する。

眼表面の構造が図１に描写されている。眼表面は、以下を含む。
− 角膜１０９
− 結膜１０８
− 涙液膜１０３、及び
− 上瞼１０１及び下瞼１０５。

角膜１０９は、透明な組織であり、その役割は、光を捕捉し、光を眼の透明な結晶構造又はレンズ上に集束させることである。結膜１０８は、眼１１１の最外側層であり、瞼１０１及び１０５の内表面である。結膜１０８は、眼１１１の白い部分又は強膜を覆っている。角膜縁１１３が角膜１０９と強膜との境界である。

涙液膜１０３は、２つの層、即ち、眼瞼板腺に由来する最外側の脂質層と、可溶性ムチンと混ぜられる涙液で構成される最内側の水性層とで構成される。瞼１０１及び１０５は、水性層の水性成分を隠す涙腺（ムチンは結膜の杯状細胞によって生成される）と、脂質層を隠す眼瞼板腺とを含む。

上瞼１０１及び下瞼１０５は、可視的な眼表面の第１の防御線であり、涙液膜１０３が続く。最後の防御線には、２つの別個の組織、結膜１０８及び角膜１０９がある。眼表面は、外部環境と脆弱な眼球内構造との間の粘膜移行である。涙液膜１０３の生成を減少させ、涙液膜１０３の組成を変更し、或いは涙液膜１０３の分配を妨げる如何なる状況も、眼１１１の正面の構造への顕著な炎症及び視力の低下を引き起こさせ得る。

これらの状況は、しばしば、瞼１０１及び１０５、結膜１０８、又は角膜１０９の構造又は機能の問題に関連する。時宜に適って適切に診断されないならば、症状の厳しさに依存して、個人は治療に反応しない二次感染又は慢性症を進展させる益々の危険にあり得る。

涙液の殆どは、下瞼１０５の後方表面と眼１１１の表面との間の接合部を形成する移行部分である結膜嚢１０７内に貯蔵される。結膜嚢１０７の表面は、結膜１０８によって覆われる。結膜嚢１０７の底は、結膜円蓋と呼ばれる。

解剖学的な制約の故に、最大３０μｌの涙液が、溢流又は流出せずに人間の眼によって保持されることが可能であると推定される。眼中の普通の常在涙量は約７．５μｌであり、その殆どは結膜嚢内に存在し、約１μｌが角膜を覆う。

人間の涙の代謝回転は約０．１６／分であり、換言すると、毎分、涙量の１６パーセントが一新される。それは毎分約１．２μｌに対応する。

既述のように、涙膜１０３の構造及び組成を２つの主要層に分割し得る。

結膜１０８と接触する最内側層は、水性層である。水性層は、涙液と糖化タンパク質である異なる可溶性ムチンとの混合物である。

水性層が保護層及び眼の乾燥を防止する潤滑をもたらす点において、水性層は重要である。眼の乾燥は不快感を引き起こし得る、痒み、焼け、及び炎症のような症状の原因となり得る。

最外側脂質層は、meibum又はsebum（皮脂）として知られる多くの脂質で構成される。この最外側脂質層は極めて薄く、典型的には、２５０ｎｍ未満の厚さである。この皮質層は、下に横たわる水性層が蒸発する速度を制限するよう、水性層を覆う保護塗膜をもたらす。より高速の水性層の蒸発は、眼の乾燥を引き起こし得る。皮質層は瞬き中に瞼１０１及び１０５を潤し、それはドライアイを防止する。

より一般的には、人間の眼において、涙膜の特異な構造は、その皮質及び水性層成分に基づき、涙膜が多くの機能を遂行するのを可能にする。

涙膜１０３の７つの主要な機能は、以下の通りである。
− 光屈折のために滑らかな表面を維持する。涙は、角膜に至るその経路上で、光が直面する第１の屈折表面を構成する。障害物のない視野のために、光線が直面する第２の屈折表面、即ち、角膜の透明性を維持することが重要である。
− 瞼１０１及び１０５の潤滑。
− 結膜１０８及び角膜１０９を潤すことによって、各瞬きによって生成される高圧からの眼表面の機械的損傷を回避する。
− 酸素及び限定的な数の他の栄養素を無血管角膜１０９に輸送することによって角膜１０９に栄養素を供給し、電解質成分及びｐＨを規制すること。
− 角膜１０９及び結膜１０８へのアクセスを白血球にもたらす。
− 角膜１０９及び結膜１０８から異物を取り除く。広範な外部条件及び潜在的に損傷を与える状況に動的に反応することによって、涙膜１０３は眼表面を外部環境から保護する。これらの外部ストレスは、乾燥、明るい光、冷たい機械的な刺激、物理的損傷、有害な化学物質、並びに細菌性、ウイルス性、及び寄生的感染を含む。
− 特異な及び非特異な抗菌性物質を介して眼表面を病原体から防御する。

眼表面の病気及び診断の実例
ドライアイ病
ドライアイ病又は角結膜炎（ＫＣＳ）は、不十分な涙生成又は過剰な涙蒸発による眼表面に対する損傷によって引き起こされる炎症及び視界不良を含み且つ生活の質に影響を及ぼし得る一般的な眼の問題である。ＫＣＳでは、１つ又はそれよりも多くの涙膜１０３構造素子が不十分な量において存在し、或いはその他の方法において他の成分と均衡しない。

それは高齢化する人々において一般的であり、女性の間でより高い発生率がある。それは一般的な診断であるが、医師は、その存在を確認するために、多くの症状及び診断試験に依存しなければならない。

シルマー試験及びドライアイ病
シルマー試験は涙量又は分泌を推測する。それは下方結膜嚢１０７内で部分的に遮断される一片のフィルタ紙を含み、刺激及び反射で湧き出る涙を誘発する。シルマー試験は、貯槽として作用する良好な涙メニスカスの存在に依存し、貯槽から涙を引き出し或いは紙によって吸収し得る。

残念ながら、シルマー試験は、低生産性、感度及び特異性、頻繁な不快感、子供に試験することの困難さ、結膜１０８及び角膜１０９の潜在的な損傷、結膜嚢１０７内に紙を配置する明確な場所の欠如、紙片による涙液の不均一な吸収、紙片によって吸収される流体の量が湿潤長に正比例するか否かの不確実性、湿潤領域の前縁が丸いか或いは斜めである場合に湿潤長を評価することの困難さ、並びに反射流涙に対する制御の欠如を含む、多くの不利点を有する。

涙の流体張性又は浸透圧モル濃度がＫＣＳを煩う患者において増大することが知られている。ＫＣＳは、シェーグレン症候群、老化、及びアンドロゲン欠乏のような、体の一般的な健康に影響を及ぼす状態と関連する。従って、涙膜１０３浸透圧モル濃度は、ＫＣＳ及び他の状態の診断のための敏感で特異な表示であり得る。

溶剤中の溶質又はイオンがイオンがない場合のものよりも流体凝固点の低下を引き起こすという事実を活用する凝固点降下と呼ばれる生体外技術によって、試料涙液の浸透圧モル濃度を評価し得る。好ましくは、凝固点降下測定は、マイクロピペット又は鈍らな針を使用して眼１１１から涙試料を取り除き且つ増大された浸透圧モル濃度に由来する試料の凝固点の降下を測定することによって、生体外に行われる。

しかしながら、これらの生体外測定は多くの困難によって悩まされる。一貫性のある分析のために、比較的大きな容量の、少なくとも２０μｌの、典型的には約６０〜８０μｌの涙試料が収集されなければならない。その上、上述の最新技術に従った対応プロセスは、約１時間の亘り医療人員の存在を必要とする。涙代謝回転は、通常の被験者におけるよりも、ＫＣＳ被験者において約４２％より低い。故に、ＫＣＳ被験者から必要な量を収集するのに、通常の被験者のためよりも、少なくとも２倍の時間を必要とする。約１０以下〜１００ｎＬの涙試料をＫＣＳ被験者から一度に得ることができるので、十分な量の収集は、医者が被験者に反射流涙を誘発させることをしばしば必要とする。反射流涙はより希釈される、即ち、通常の涙液よりも少ない溶液を有する。一部の場合、反射流涙は偽陰性をもたらす。

偽陰性はＫＣＳ被験者の涙膜１０３の固有の準安定性にも由来する。高浸透圧症の期間によって中断させられるこの準安定性を、断絶によって時間通りに抑制される瞬きの増大及び眼腺の反射刺激のような被験者補償機構によって説明し得る。涙膜１０３の如何なる希釈又は異なる時に取られる試料の如何なる再結合も、ＫＣＳのための浸透圧モル濃度試験の診断を無効にせず、従って、現時点で利用可能な生体外方法を臨床環境において禁止にさせる。

故に、ＫＣＳ診断に基づく浸透圧モル濃度の全体的な有効性自体は疑われるべきである。何故ならば、ＫＣＳ被験者及び通常被験者の統計的浸透圧モル濃度プロファイルは互いに重なり合い、”Investigative Ophthalmology & Visual Science”47 (2006) 4309-4315中のTomlinson et al.による”Tear Film Osmolality: Determination of a Referent for Dry Eye Diagnosis”中に記載されているような非ロバスト診断（non-robust diagnosis）のゾーンをもたらすからである。

アレルギ
結膜のアレルギ性疾患は、結膜レベルでの古典的なタイプ１のｌｇＥ−介在超過敏反応の現れによって特徴付けられる、一般的で外来のグループ障害（群障害）である。

ｌｇＥは、免疫グロブリンのサブクラスであり、過酷タイプ超過敏アレルギ性反応の病理生理学に含められる。ｌｇＥは、循環血液及び体細胞組織中で検出される。組織内のｌｇＥは、肥満細胞上に主として現れるｌｇＥ受容体に結合する。ｌｇＥを検出する臨床試験は、２つの方法、即ち、全ｌｇＥの検出と、血清中の抗原特異ｌｇＥの決定とに分類される。血清中の全ｌｇＥは、全身アトピー体質を反映し、抗原特異ｌｇＥは、感作抗原の存在を示す。

“Allergology International” 58 (2009) 585-589中のInada et al.による”Clinical Evaluation of Total lgE in Tears of Patients with Allergic Conjunctivitis Disease Using a Novel Application of the Immunochromatography Method”中に記載されているように、アレルギ性結膜炎のような多くのアレルギ性障害のために、眼特異免疫反応が病原論において重要であると考えられる。

アレルギ性疾患における眼特異免疫障害を調査するために、涙中の全ｌｇＥの検査は、血清ｌｇＥ検査よりも、組織特異病態生理学を評価するためのより良好なマーカであり得る。従って、診断のためのみならず、アレルギ性疾患過酷さの評価のためにも、涙中の全ｌｇＥの検査が有用である。

例えば、全ｌｇＥ血清レベルは、制御(controlｓ)におけるよりも、春ＫＣＳ(vernal KCS)において有意に増大される。しかしながら、ｌｇＥレベルは眼アレルギを持つ被験者の中で異なり、ｌｇＥレベルを疾患活動又は過酷さの信頼性のある表示として用い得ない。

アレルゲン特異血清ｌｇＥレベルを調査する研究が、アレルゲン特異性の範囲を検出した。アレルゲン特異ｌｇＥは涙試料中でも増大され、特異涙ｌｇＥのための診断値を支持する眼アレルギ症状との極めて有意な相関があるが、上述の涙サンプリング方法の容量における制限は、日常的な免疫アッセイ（免疫学的検定）におけるその使用を制約する。

プロテオミクス
人間の涙液は、６００よりも多くのタンパク質を有することが示されており、それらの中で、４９１のタンパク質が正式に特定されている。涙タンパク質は、眼表面を維持することにおいて重要な役割を演じ、涙タンパク質組成の変化は、眼表面の健康の変化を反映し得る。

被験者の涙試料内に存在するタンパク質の相対的比率、換言すれば、その涙液タンパク質プロファイルは、涙収集の方法に依存する。フィルタ紙とセルローススポンジとを含む侵襲的な方法は、結膜１０８を刺激し、血清漏れを誘発し、血漿タンパク質のより高い割合をもたらす。涙メニスカス内に浸漬される精細な毛管のような低侵襲的な手段によって収集される試料は、より高い割合の涙腺タンパク質を実証する。

“Experimental Eye Research” 92 (2011) 454-463中のAnathi et al.による”Comparative proteomics of human male and female tears by two-dimensional electrophoresis”中に記載されているように、涙液のプロテオミック分析(proteomic analysis)は、眼疾患診断のための前途有望な結果を示す。

涙液分析は、眼関連疾患の病原論の初期的な診断及び研究における非侵襲的なアプローチに基づき得る。それは治療上の措置の引き続きの評価も支援し得る。ＫＣＳのような一部の眼疾患のために、新しい潜在的な治療の開発が治療を精密に評価するために利用可能な客観的基準がないという事実によって妨げられる。

健康な個人からの標準的な涙タンパク質パターンが、治療の成功を計る基準として働き得る。涙プロテオームプロファイリングも、コンタクトレンズ又はレンズインプラントのような、眼とその接触物体との間の相互作用の理解のための有用な情報を生成し得る。これは改良されたアイケア装置を設計するために並びに眼の健康を維持するために重要である。

“EMC, Ophtalmologie” 21-130-B-10 (2010)中のBatellier et al.による”Diagnostic biologique des conjonctivites”中に記載されているように、十分な量の涙液を収集し得るならば、ｌｇＥ及びプロテオミック分析は一貫性のある診断をもたらし得る。

ＵＳ７，８１０，３８０は、涙膜１０３を収集して涙膜１０３浸透圧モル濃度を測定するためのシステム及び方法を開示しており、それは少量の、典型的には約２０ｎＬの涙膜１０３だけを必要とする。しかしながら、この方法は高価で製造が複雑なシステムを必要とし、このシステムは使用されるために医者の存在を必要とする。その上、精密な瞬間にサンプリングされるそのような少量の涙液に対して行われる測定に依存する診断の有効性は疑われる。組成の勾配は数マイクロメートルの厚さの涙膜１０３内に存在し、組成は涙メニスカス内でも異なる。これは、正確なスポット及びサンプリングの位置、並びに適用される圧力及び装置を操作する人によって選択される装置の角度に依存して、異なる浸透圧モル濃度測定値をもたらす。従って、勾配はそのような試験の再現性に疑いをかけている。故に、そのような試料に由来する診断は、サンプリングのときの事情に強く依存し、眼の状態を表さし得ない。

ＲＵ２３３５２３３は、涙収集のための装置を開示している。しかしながら、その装置は眼から既に排出された涙液を収集することを可能にするに過ぎず、涙組成を変更する涙サンプリング中の蒸発を防止しないという点において、この装置は涙サンプリングの主要な問題を解決しない。

よって、現在のサンプリング技法は、疑わしい再現性又は臨床環境における利用不能性を有し、多くの眼表面障害の診断のために必要容量、典型的には６０〜８０μｌを得ることができない。仮にその量に達するとしても、必要な時間は蒸発効果を誘発し、よって、試料の品質を害する。毛管、外科スポンジ、又は開封帯のような収集装置の反復的な使用の故に、角膜又は結膜の損傷或いは結膜１０８の炎症の危険性もある。

故に、改良された臨床的に実現可能なサンプリング技法の必要がある。

本発明は、涙液をサンプリングするための装置に関し、
− 眼から涙液を引き出すために眼に対して適用されるよう構成される抽出素子であって、少なくとも１つのチューブと、少なくとも１つの開口を備える遠位部分とを含む、抽出素子と、
− チューブに接続される収集容器と、
− 抽出素子が所定の場所に配置されるや否や、１０分よりも長い期間に亘って眼から収集容器に涙液を連続的に引き出すよう構成される吸引手段とを含む。

有利には、任意的ではあるが、本発明に従った装置は、以下の特徴の１つ又はいずれかの可能な組み合わせを含む。
− 抽出素子は、結膜嚢内に延び且つ結膜嚢内に存する涙液を取り除くよう構成される。
− 遠位部分は外側リムを含み、外側リムは、下瞼より下に位置付けられる眼の表面に位置付けられるよう構成される。
− 遠位部分は、貯槽形状の収集容器を含む。
− 抽出素子は、穿孔を提示する遠位部分を有する可撓なカテーテルである。
− 抽出素子の遠位部分は、０．５〜３ｍｍの間に及ぶ厚さを有し、眼の曲率と接触するよう構成される部分を有し、該部分は、１０〜１４ｍｍの間に及ぶ曲率半径を提示する。
− 収集容器は、抽出素子からの涙液が入るのを許容する第１の容器開口と、空気を引き抜く吸引手段にリンクされる第２の容器開口とを含み、第２の容器開口は、涙液が出るのを許容しないよう構成される。
− 収集容器はmicrofuge tube（マイクロフュージ・チューブ）であり、且つ／或いは２０μｌよりも高い、好ましくは８０μｌよりも高い内部容積を有する。
− 収集容器は、吸引手段を含み、収集容器はサンプリング前に排気される。
− 収集容器は、側頭瞼裂の近傍において、収集容器を被験者の顔の上に締結するよう構成される締結手段を含む。
− サンプリング装置は、真空計を含む。
− 吸引手段は、ポンプを含む。

本発明は、本発明に従った装置を用いて実現される涙液分析の方法を含み、当該方法は、
− 抽出素子を被験者の眼の上に配置するステップと、
− 抽出素子が所定の場所に配置されるや否や、１０分よりも長い期間に亘って装置によって涙液を連続的にサンプリングするステップであって、サンプリングされる涙液は、収集容器内に貯蔵されるステップと、
− 抽出素子を取り外すステップと、
− 試料を分析するステップとを含み、試料を分析するステップは、涙液を連続的にサンプリングするステップの間及び／又は後に行われる。

有利には、任意的ではあるが、本発明に従った方法は、以下の特徴の１つ又はいずれかの可能な組み合わせを含む。
− 分析するステップは、浸透圧モル濃度分析を含む。
− 分析するステップは、ｌｇＥ分析を含む。
− 分析するステップは、プロテオミック分析を含む。

本発明は数多くの利点を提示する。

本発明は上述の欠点を有しない涙サンプリング装置を提供する。

本発明は、より効果的であり且つ抽出される涙の量及びその品質を最適化することを可能にする、涙サンプリング装置を提供する。本発明は、特に無菌性及び蒸発による試料（サンプル）の変更の危険性に関して、製造及び使用が簡単で、安価で、安全な装置を提供する。

本発明は、最小の医療人員の存在及び僅かの人間の介入を必要とする、涙試料をサンプリングするための、処理が容易な方法及びシステムを提供する。本方法は、特にＫＣＳ及びアレルギ性疾患のために、幾つかの信頼性のある眼疾患診断技法が用いられるのを可能にする、涙サンプリングの再現可能な方法及びシステムを提供する。

この発明の上記の及び他の目的、機能、及び利点は、添付の図面と共に判読されるべきその例示的な実施態様の以下の詳細な記載において明らかになるであろう。

人間の眼を示す概略図である。 涙サンプリング装置の一例を示す概略図である。 外側リムを含む涙サンプリング装置の可能な遠位部分を示す図である。 外側リムを含む涙サンプリング装置の可能な遠位部分を示す図である。 外側リムを含む涙サンプリング装置の可能な遠位部分を示す図である。 外側リムを含む涙サンプリング装置の可能な遠位部分を示す図である。 外側リムを備えない涙サンプリング装置の他の可能な遠位部分を示す図である。 外側リムを備えない涙サンプリング装置の他の可能な遠位部分を示す図である。 外側リムを備えない涙サンプリング装置の他の可能な遠位部分を示す図である。 外側リムを備えない涙サンプリング装置の他の可能な遠位部分を示す図である。 外側リムを備えない涙サンプリング装置の他の可能な遠位部分を示す図である。 外側リムで増強された類似の遠位部分を示す図である。 外側リムで増強された類似の遠位部分を示す図である。 涙液分析の方法を示すフロー図である。 涙液分析の方法を示すフロー図である。

以下の記載において、空間局所化に関する言及は、涙サンプリングのために眼の上に配置されるときの装置の位置に関する。全ての図面において、類似の素子は同一の参照番号を有する。

涙液をサンプリングするための装置の一例が図２によって表されている。装置は、抽出装置が所定の場所にあるや否や、１０分、２０分、４０分、又は１時間の期間に亘って眼表面から涙液を引き出すために、眼の表面に対して適用されるように構成される。サンプリングは、装置における如何なる変更もなしに、１時間よりも長く続き得る。

サンプリング装置は、眼１１１の表面に対して適用されるように構成される抽出素子２０２と、抽出素子２０２に接続される収集容器２０３と、吸引手段２１０とを含む。この実施例において、抽出素子２０２は、可撓なチューブ２０９、例えば、遠位部分２０１を備える可撓なカテーテルを含む。チューブ２０９は、眼の空洞、例えば、結膜嚢１０７内に挿入されるように構成される。その挿入がその小さい大きさによって容易化されるチューブ２０９は、生体適合性材料又は医療用途に適した材料で作製される。

カテーテルの遠位部分２０１は、結膜嚢１０７から涙液を抽出するために結膜嚢１０７内に配置されるように構成される。この目的のために、遠位部分２０１は、サンプリングを最適化するために、例えばその縁に、少なくとも１つの開口又は幾つかの開口２０７を含む。開口は穴であり得るが、スリット、切取り、又はＶ形状切取りであってもよい。遠位部分２０１はチューブの端であり得るが、当業者の知識に従って多くの異なる様式において配置される開口及び多くの形状も有し得る。

試料（サンプル）を害し且つ試料が晒されることが意図される試験への誤った結果の危険性を増大させる望ましくない汚染から試料を保護するならば、収集容器２０３は、適切な条件において涙液を貯蔵するのに適した如何なる容器であってもよい。この実施例において、サンプリングは、浸透圧モル濃度試験、ｌｇＥ試験、及びタンパク質に関する試験に晒され得る。

収集容器２０３は抽出素子２０２にリンクされる。図２において、接続はチューブ２０９によって保証される。収集容器２０３は吸引手段２１０にリンクされるように構成される。

図２において、収集容器を抽出素子２０２及び吸引手段２１０に接続し得るならば、収集容器２０３は、例えば、microfuge tube（マイクロフュージ・チューブ）のような、例えば、１００μｌ〜数ミリリットルまでの容量を有する小さな容器である。

試料組成、特にタンパク質組成の保存を保証するために、サンプリング後に或いはサンプリング中に収集容器２０３を冷却装置内に配置し得る。冷却装置は、例えば、４℃に設定されるその温度調節器を有する。

収集容器２０３は、２つの容器開口２１７，２１９で穿刺され、第１の容器開口２１７は、チューブ２０９による抽出素子２０２への接続のために構成される。第２の容器開口２１９は、吸引手段２１０への接続のために構成される。この目的のために、それは流体が吸引手段２１０によって吸収されるのを防止するフランジ２２０によって保護される。

両方の接続容器開口２１７，２１９は、サンプリングされる涙液の如何なる汚染をも回避するために設計される。その目的のために、両方の容器開口２１７，２１９を継手によって固定し得る。

収集容器２０３は、側頭瞼裂の近傍において収集容器２０３を被験者の顔の上に締結するよう構成される締結手段を含み得る。締結手段をファスナとして理解し得る。締結手段は接着性ゲル、両面テープ、弾性又は接着性ゲルを含む装置、又は当業者の知識に従った締結、粘着、又は結合のための任意の適切な他の手段であり得る。そのような締結手段は、その長さを減少させることによって、チューブ２０９内に生成される死容積(dead volume)を減少させる。締結手段は、サンプリング中の被験者のより大きな移動性も可能にする。

図２に描写される吸引手段２１０は、三方向逆止弁２１１を含む。逆止弁２１１は、収集容器２０３から真空チューブ２１２を通じて来る空気を逆止的に受け入れ得る。逆止弁２１１は、第２の逆止的な道を通じて排気チューブに空気を放出することも可能である。第３の道は、注射器のようなプランジャ組立体２０５にリンクされ、プランジャ組立体２０５は、プランジャ２１４と、プランジャ２１４が手で押された後にプランジャ２１４を押し戻すバネ２１５とを含む。プランジャ組立体２０５は、プランジャ２１４がバネ２１５によって押し戻されるときに、プランジャ２１４がサンプリング、換言すれば、結膜嚢１０７からの涙液の抽出を開始するのに十分な真空を作り出すように考案される。プランジャ２１４を押すことは、貯蔵される空気を、逆止弁２１１の第２の逆止弁及び排気チューブ２１３を通じてプランジャ組立体２０５内に押し込む。バネ２１５によって押し戻されるプランジャ２１４の解放は、真空チューブ２１２を通じて収集容器２０３から空気を引く。プランジャ２１４を連続的に数回押したり解放したりすることは、収集容器２０３内への真空のレベルを、患者及びサンプリング手順に適合されるレベルまで増大させる。そのような手順は、医療人員の存在を必要としない。

故に、吸引手段２１０は、圧力を大気圧より少ない約１０ｍＢａｒ〜１００ｍｂａｒの値まで降下させるよう構成される。

より一般的には、吸引手段２１０は、最小の人間の相互作用で、具体的には、装置が配置される瞬間と装置が移動される瞬間との間に医療人員特異介入がない状態で、長期サンプリングを行うように考案される。この目的のために、装置が数分から数時間の間で構成され得る期間に亘って連続的にサンプリングし得るという意味において、吸引手段２１０は円滑で連続的なペースで働く。吸引手段２１０はピペット操作と異なり、後者は連続的な方法において作動せず、増分的な方法において作動する。吸引手段２１０は、吸引が長期に亘って眼部分に適用されるという事実を考慮するように考案される。

この目的のために、吸引手段２１０は、真空制御弁のような当業者によって知られた如何なる適合真空調節器をも含み得る。吸引手段２１０は、他の種類の弁であってよく、或いは吸引レベルを制限するよう構成される風袋(tare)を含む。吸引手段２１０は、ベローズを含み得る。

吸引手段２１０は、そのような量の流体を所望の速度で抽出するのに適したポンプ、例えば、線形又は３６０度蠕動ポンプ、スクロールポンプ、膜ポンプを含み得る。

吸引手段２１０は、真空容器、即ち、真空前レベルを備える装置又は容器であり得る。その場合には、吸引手段２１０を排水管に直接的に接続してもよく、吸引手段２１０は真空前レベルを備える収集容器であってもよい。

収集容器２０３又は吸引手段２１０は、図面中に表されていない受動吸引制御装置も含み得る。受動吸引制御装置は、真空計であり得る。真空計は、低すぎるならば吸引レベルを増大させ得るよう、吸引レベルの視覚的制御を保証する。真空計はベローズを含み得る。

遠位部分の他の実施例
他の可能な遠位部分２０１が図３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、７ａ、及び７ｂに示されている。

遠位部分２０１の形態は、それが接触する眼部分の形態学に適合される。遠位部分２０１は、眼１１１曲率の形態に適合させられる部分を有する。

従って、遠位部分２０１の寸法は、眼１１１の寸法に適合させられる。大人の人間の眼は、５．５ｍｌの量と、２４ｍｍの前後径とを有する。これらの寸法は人間集団において安定的であり、極めて早く到達されるので、遠位部分２０１の標準的な寸法を定め得る。

眼表面と接触する遠位部分２０１の一部の構成は、約１２ｍｍの一般的な曲率半径ｒと、約１ｍｍの厚さとを有する。

曲率半径ｒは、約１０〜１４ｍｍの間に及び得る。遠位部分２０１の厚さは、約０．５〜３ｍｍの間に及び得る。

結膜１０８の炎症を避けるために、遠位部分２０１、カテーテル端は、４〜６０の間、好ましくは、５〜２５の間に及ぶショアＡ硬度を含むのが有利である。

図３ａ、３ｂ、４ａ、及び４ｂに表される遠位部分２０１は、外側リム７０１と、穿刺部７０２とを含む。

図３ａ及び３ｂは、１つの遠位部分２０１の２つの異なる図を概略的に表している。図３ａは、結膜嚢１０７内に位置付けられる遠位部分２０１を示している。図３ｂにおいて、遠位部分２０１は下から示されている。穿刺部７０２の水平区画は、２つの丸められた隅を備える長方形の形状を有し、丸められた隅は、下瞼１０５に向かって方向付けられている。穿刺部７０２の垂直区画は、長方形である。穿刺部７０２の下方のより長い側は、涙液が抽出されるのを可能にする開口２０７として働く穿孔で穿刺されている。

遠位部分２０１は、開口２０７が結膜嚢１０７の結膜円蓋に面するように配置されなければならない。

遠位部分２０１は、穿刺部７０２のより小さい側壁の上方部から直角に、横向きに延びるチューブ２０９を通じて収集容器２０３にリンクされる。遠位部分２０１へのチューブ２０９の接続は、それが外側瞼裂の隣に配置される下瞼の末端を通じて結膜嚢１０７から出るように配置される。

図４ａ及び４ｂは、１つの他の遠位部分２０１の２つの異なる図を概略的に表している。図４ａは、結膜嚢１０７内に位置付けられた遠位部分２０１を示している。図４ｂにおいて、遠位部分２０１は下から示されている。遠位部分の穿刺部７０２の形状は、ほぼ垂直のＺ軸に従って方向付けられる扁平な楕円形の形状であり、よって、扁平な楕円形は、下方末端４０７及び上方末端４０９を表している。穿刺部７０２は、楕円形状の水平区画及び垂直区画を有し、穿刺部７０２は、より大きいというよりも、より高い。扁平な楕円形状の穿刺部７０２の垂直向きの故に、その最大長は中間垂直長であり、それは下方末端４０７と上方末端４０９とを結ぶ長さである。よって、穿刺部７０２は、穿刺部７０２の中間長垂直区画の輪郭を決定する円周縁線４０５によって結ばれる２つの幾分平坦な横壁４０１及び４０３で形成される。装置が位置付けられるとき、外側横壁４０１は下瞼１０５に面するのに対し、内側横壁４０３は下瞼１０５より下に位置付けられる眼１１１の表面に面する。

穿刺部７０２は、縁線４０５上の、具体的には、下方末端４０７上の開口２０７で穿刺される。チューブ２０９接続は、穿刺部７０２上方末端４０９に配置される。可撓なチューブ２０９は、外側瞼裂の隣に配置される末端を通じて結膜嚢１０７から出る。

図３ａ、３ｂ、４ａ、及び４ｂに表される遠位部分２０１は、それぞれ、外側リム７０１を含む。

外側リム７０１は、眼１１１の表面に、より正確には、下瞼１０５より下に位置付けられる眼１１１の表面に配置されなければならない。外側リム７０１は、眼１１１の表面が抽出素子２０２の他の部分によって傷付けられないことを可能にする。外側リム７０１は凹状であり、下瞼１０５より下に位置付けられる眼１１１の表面と相補的な扁平な三日月の形状を有する。この目的のために、外側リム７０１は、下瞼１０５より下に位置付けられる眼１１１の表面の曲率と類似する曲率を有する。外側リム７０１は、上述の記載に従った遠位部分２０１曲率半径ｒである一般的な曲率半径ｒを有する。

図５ａ、５ｂ、５ｃ、及び５ｄは、外側リム７０１を備えない遠位部分２０１を表している。遠位部分２０１は、円形扇の形状の垂直区画を有し、全ての円形扇の形状の垂直区画の頂点は、遠位部分２０１の上方頂縁５０１を形成し、上方頂縁５０１は湾曲させられ、上述のような曲率半径ｒを有する。チューブ２０９の端は、上方頂縁５０１の１つの端にリンクされる。上方頂縁５０１の反対には、全ての円形扇の形状の垂直区画の弧によって形成される下方弓状側５０３である。下方弓状側５０３は、上方頂縁５０１と同じ曲率を表す。下方弓状側５０３は、結膜嚢１０７の結膜円蓋に向かって下向きに方向付けられることが意図される開口２０７を支持する。

遠位部分２０１は、４つの横方向側と、互いに面し合う２つの円形扇側と、互いに面し合う２つの環状扇側５０５，５０７とを含む。２つの環状扇側５０５，５０７の共通の上方弧は、上方頂縁５０１である。外側環状扇側５０５は、下瞼１０５に面するのに対し、内側環状扇側５０７は、眼１１１の表面に面する。図５ａは、外側環状扇側５０５を示す遠位部分２０１の正面図を表している。図５ｂは、同じ始点からの遠位部分２０１の垂直区画を表しており、遠位部分２０１は本質的に中空であり、チューブ２０９によって収集容器２０３にリンクされている。図５ｃは、遠位部分２０１の斜視図である。

図５ｄは、結膜嚢１０７内に配置される遠位部分２０１を表しており、そこでは、開口２０７は結膜嚢１０７の結膜円蓋に向かって下向きに方向付けられるのに対し、上方頂縁５０１は結膜嚢１０７の頂部に向かって方向付けられる。

外側リムを備えない他の遠位部分２０１が、結膜嚢１０７内に配置されて、図６に示されている。遠位端部２０１は湾曲しており、三日月形状である。遠位部分２０１は、２つの側方湾曲側６０７，６０９、即ち、下瞼１０５より下に位置付けられる眼１１１の表面に面する１つの内側湾曲側６０７と、下瞼１０５に面する１つの外側湾曲側６０９とを表している。内側湾曲側６０７及び外側湾曲側６０９の曲率は、下瞼１０５より下に位置付けられる眼１１１の表面の曲率及び下瞼１０５の後表面の曲率にそれぞれ対応するために選択される。２つの側方湾曲側の間の接合点は、上方三日月縁６０３及び下方三日月縁６０５に対応する。開口２０７が、外側湾曲側６０９で、下方三日月縁６０５に並んで穿刺される。遠位部分２０１は、可撓カテーテルのような可撓チューブ２０９を通じて収集容器２０３にリンクされる。チューブ２０９は、三日月形状の遠位部分２０１の角６０１のレベルで遠位部分２０１に接続される。角６０１は、外側瞼裂の隣に配置される。

外側リム７０１で増強される類似の遠位部分２０１が図７ａ及び７ｂに示されている。この遠位部分２０１は、貯槽７０３と、外側リム７０１とを含む。貯槽７０３は、図６に表され且つ上述された遠位部分２０１と同じ形状を有する。

遠位部分２０１の他の部分、主として貯槽７０３又はチューブ２０９が眼１１１の表面を痛め、刺激し、或いは傷付けるのを避けるように、外側リム７０１は、貯槽７０３の上方の三日月形の縁６０３の上に配置される。

貯槽７０３は、開口２０７を支持する遠位部分２０１の一部である。貯槽７０３は貯槽形状であり、本質的に中空である。その機能のために適合させられるその構造の故に、貯槽７０３自体を収集容器２０３として用い得る。

貯槽７０３は、５〜６０の間、好ましくは５〜２５の間に及ぶショアＡ硬度材料部８０１で作製される。真空の影響から貯槽が崩壊するのを避けるために、貯槽７０３は、より硬い熱可塑性材料部８０３も含み得る。このより硬い熱可塑性材料部８０３を、開口２０７から離間して、チューブ２０９にリンクされる貯槽７０３の端に配置し得る。これらの材料が生体適合性を有して医療用途に適する限り、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＰＥＴ、ＰＯＭ、ＰＢＴ、ＰＶＣ、ＰＥ、又はＰＰのような、多くの熱可塑性材料が適切である。

貯槽７０３の厚さは異なり得、開口２０７に近接して縁１１３側で最小であり、チューブ２０９に近接して縁１１３及び開口２０７から離間して最大である。そのような構成は貯槽７０３構造を強化し、吸引手段２１０によって生み出される真空に起因する崩壊の危険性を回避する。

方法の実施例
サンプリング装置は、涙液分析の方法が実現されるのを可能にする。

図８ａは、涙液分析の方法を表している。本方法は、上述の記載に従った装置による涙液のサンプリング９０１を含む。サンプリング９０１は、先ず、抽出素子２０２を結膜嚢１０７内に配置するステップ９０１１を含む。次に、連続的なサンプリングのステップ９０１３が長期間、少なくとも１０分、平均的には約１時間行われ、それによって、たとえ患者がＫＣＳを患っていても、涙液を生成する十分な時間を眼にもたらす。この連続的なサンプリングの長いステップ９０１３は、分析のためのより良い品質の試料も可能にする。ステップ９０１３の期間は変動を正に減少させ、試料組成を平均化させる。最後に、抽出素子２０２を取り外すステップ９０１５が行われ、サンプリングステップ９０１を終了する。サンプリングステップ９０１自体は、最小の人間の操作を必要とし、サンプリング期間中の医療人員の特別な相互作用を特に必要としない。

次に、本方法は、涙試料を分析するステップ９０３を含む。そのように得られる試料は、多くの典型的な涙液分析、例えば、ＫＣＳ診断のために有用な分析に晒されるのに十分な量及び品質である。正に、本方法は、極度の乾燥の場合には、特別な努力を要せずに、少なくとも２０μｌの、平均的には８０μｌ〜１００μｌのサンプリングを可能にする。浸透圧モル濃度分析、ｌｇＥ分析、又はプロテオミック分析のような分析を、上述の装置に従った装置を用いて得られる試料に適用し得る。

図８ｂは、涙液分析の他の方法を表している。この方法において、涙試料を分析するステップ９０３は、マイクロ流体工学のような方法を用いて、時間の関数としての生物学的マーカの連続的な測定を可能にする連続的なサンプリングのステップ９０１３の間に行われるべきである。測定は連続的なサンプリングのステップ９０１３を通じて規則的に行われるので、この方法は平均効果の利益を享受する。

１０１ 上瞼
１０３ 涙液膜
１０５ 下瞼
１０７ 結膜嚢
１０８ 結膜
１０９ 角膜
１１１ 眼
２０１ 遠位部分
２０２ 抽出素子
２０３ 収集容器
２０５ プランジャ組立体
２０７ 開口
２０９ チューブ
２１０ 吸引手段
２１１ 三方向逆止弁
２１２ 真空チューブ
２１３ 排気チューブ
２１４ プランジャ
２１５ バネ
２１７ 容器開口
２１９ 容器開口
２２０ フランジ
４０１ 外側横壁
４０３ 内側横壁
４０５ 円周縁線
４０７ 下方末端
４０９ 上方末端
５０１ 上方頂部
５０３ 下方弓状側
５０５ 環状扇側
５０７ 環状扇側
６００ 涙液
７０１ 外側リム
７０２ 穿刺部
７０３ 貯槽
９０１ 涙液のサンプリングステップ
９０３ 涙試料を分析するステップ
９０１１ 抽出素子を結膜嚢内に配置するステップ
９０１３ 連続的なサンプリングのステップ
９０１５ 抽出素子を取り外すステップ

Claims (16)

1. 涙液をサンプリングするための装置であって、
   − 眼から涙液を引き出すために眼に対して適用されるよう構成される抽出素子であって、少なくとも１つのチューブと、少なくとも１つの開口を備える遠位部分とを含む、抽出素子と、
   − 前記チューブに接続される収集容器と、
   − 前記抽出素子がひとたび所定の場所に配置されると、１０分よりも長い期間に亘って眼から前記収集容器に涙液を連続的に引き出すよう構成される吸引手段とを含み、
   前記遠位部分は、外側リムを含み、該外側リムは、下瞼より下に位置付けられる眼の表面に位置付けられるよう構成され、前記外側リムは、眼の表面が前記抽出素子の他の部分によって傷付けられないことを可能にすることを特徴とする、
   装置。
2. 前記抽出素子は、結膜嚢内に延び且つ結膜嚢内に存する涙液を取り除くよう構成され、前記結膜嚢は、下瞼の後方表面と眼の表面との間の接合部を形成する移行部分であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記収集容器は、前記遠位部分に設けられる貯槽であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記抽出素子は、穿孔を提示する遠位部分を有する可撓なカテーテルであることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 前記遠位部分は、眼の曲率の形態に適合させられる部分を有し、前記遠位部分は、０．５〜３ｍｍの間に及ぶ厚さを有し、眼の曲率と接触するよう構成される部分を有し、該部分は、１０〜１４ｍｍの間に及ぶ曲率半径を提示することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
6. 前記収集容器は、前記抽出素子からの涙液が入るのを許容する第１の容器開口と、空気を引き抜く前記吸引手段にリンクされる第２の容器開口とを含み、該第２の容器開口は、涙液が出るのを許容しないよう構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
7. 前記収集容器は、マイクロフュージ・チューブであり、且つ／或いは２０μｌよりも高い、好ましくは８０μｌよりも高い内部容積を有することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
8. 前記収集容器は、前記吸引手段を含み、前記収集容器は、サンプリング前に排気されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
9. 前記収集容器は、側頭瞼裂の近傍において前記収集容器を被験者の顔の上に締結するよう構成される締結手段を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
10. 当該装置は、真空計を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
11. 前記吸引手段は、ポンプを含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
12. 前記吸引手段は、三方向逆止弁を含み、１つの逆止め道は、前記収集容器からの空気を許容し、１つの他の逆止め道は、前記三方向逆止弁から空気を引き出し、最後の道は、プランジャ組立体にリンクされ、該プランジャ組立体は、連続的に押され且つ押し戻されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
13. 請求項１乃至１２のうちのいずれか１項に記載の装置を用いて実現される涙液分析の方法であって、
    − 抽出素子を被験者の眼の上に配置するステップと、
    − 前記抽出素子が所定の場所に配置されるや否や、１０分よりも長い期間に亘って前記装置によって涙液を連続的にサンプリングするステップであって、該サンプリングされる涙液は、収集容器内に貯蔵されるステップと、
    − 前記抽出素子を取り外すステップと、
    − 試料を分析するステップとを含み、該試料を分析するステップは、前記涙液を連続的にサンプリングするステップの間及び／又は後に行われることを特徴とする、
    方法。
14. 前記分析するステップは、浸透圧モル濃度分析、ｌｇＥ分析、及び／又はプロテオミック分析を含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
15. 前記遠位部分は、前記遠位部分の前記開口が結膜嚢の結膜円蓋に面するように配置されるように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
16. 前記外側リムは、下瞼の下に位置付けられる眼の表面の曲率と類似する曲率を有する、請求項１に記載の装置。