JP6770059B2 - 組織採取デバイス - Google Patents

Description

本発明は、組織採取を定量的に行うことができるデバイスに関する。

再生医療等製品は、ヒト組織などを原料としてヒトの細胞に培養などの加工を施したものである。再生医療等製品を作製するためには、作製に必要な量の組織を確保する必要があるため、人体をメスなどで切開して組織を採取しているが、このような方法は侵襲性が高く、人体への影響が大きい。

また、低侵襲的な手段として、生検用の組織採取ニードルなどが存在しているが、これはあくまで検査のために微量の組織を採取するものであり、再生医療等製品に必要な量の組織を確保するためには、かかるニードルを人体に対して複数回使用する必要がある。

例えば、特許文献１には、先端が注射針状に形成された筒状体と、先端が針状に形成されてその近傍にブラシ毛が突設したブラシ棒とを備えた、細胞組織採取具が開示されている。この細胞組織採取具は、ブラシ棒を筒状体内に挿脱自在に配置して、ブラシ毛と先端針から出し入れさせることで、臓器内の広い範囲から細胞を採取しようとするものであるが、侵襲性が高いなどの問題が懸念される。

特許文献２には、管状のシースと、先端部に螺旋状の溝を有する針本体を構成するコアシャフトとを備えた、生検デバイスが開示されている。このデバイスは、コアシャフトをシース内に挿通して出し入れさせることで、螺旋状の溝に組織を捕捉しようとするものであるが、コアシャフトがシース内の容積を占有してしまう為、採取量が少ないなどの問題が懸念される。

特許文献３には、鞘部材と、針管と、回転刃が設けられた針部材とを備え、針部材操作部及び針管操作部の外周に目盛りが設けられた、穿刺針が開示されている。この穿刺針は、目盛りによって、針部材の突出する長さを調整しようとするものであるが、かかる調整は操作者の手技に依存するため、組織を定量的に採取できないなどの問題が懸念される。

特開２０００−６０８５９号公報 特開２０１２−２３５８７８号公報 特開２０１５−８５１４１号公報

このような中、本発明者は、組織採取を効率的に行うデバイスを開発するにあたり、針状体の進退により組織を採取する従来の生検デバイスでは、一回の操作で十分な量の組織を確保することができないこと、また、操作者の手技により採取量に差が出るなどの問題に直面した。したがって、本発明の目的は、そのような問題を解決し、簡単な操作で組織を定量的に採集することができるデバイスを提供することにある。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を進める中で、手技によって採取量に差が出ないようにするためには、簡単な操作で、誰でも定量的に組織を採取できるデバイスを開発しなければならないことに着眼した。そして、さらに研究を進めた結果、組織採取デバイスの進退を螺合機構で制御することにより、組織を定量的に採取できることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち本発明は、以下に関する。
［１］第１螺合部を内面に有する鞘部材、および該鞘部材内を進退自在に挿通され、外面に前記第１螺合部に螺合する第２螺合部を有する、穿刺筒を含み、前記鞘部材および／または前記穿刺筒が先端に刃を有する、組織採取デバイス。
［２］穿刺筒が、該穿刺筒の内面に突設された螺旋状の刃を有する、上記［１］に記載の組織採取デバイス。
［３］鞘部材の外面に目盛りを有する、上記［１］または［２］に記載の組織採取デバイス。
［４］穿刺筒が、外側筒状体、および該外側筒状体内を進退自在に挿通される内側筒状体を含む、上記［１］〜［３］のいずれか一つに記載の組織採取デバイス。
［５］内側筒状体が軸方向に延伸する溝を有する、上記［４］に記載の組織採取デバイス。
［６］第２螺合部と螺合する第３螺合部を有する、穿刺筒を収容するための容器をさらに含む、上記［１］〜［５］のいずれか一つに記載の組織採取デバイス。
［７］少なくとも一部が光透過性の材料で構成される、上記［１］〜［６］のいずれか一つに組織採取デバイス。

本発明によれば、簡単な操作で組織を定量的に採取できるデバイスを提供することができる。また、本発明のデバイスを使用することにより、操作者の手技に依存せずに、一回の操作で定量的に組織を採取することができるため、低侵襲性を達成することができる。

図１は、本発明の第１実施態様に係るデバイスを概略的に示す、断面図である。 図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の第１実施態様に係るデバイスの使用例を概略的に示す、断面図である。 図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の螺旋状刃３を概略的に示す、断面図である。 図４は、本発明の第２実施態様に係るデバイスを概略的に示す、断面図である。 図５は、本発明の第３実施態様に係るデバイスを概略的に示す、断面図である。 図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第３実施態様に係るデバイスの使用例を概略的に示す、断面図である。 図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の容器を概略的に示す、断面図である。

以下、本発明を、図面を参照しつつ、好適な実施態様に基づき、詳細に説明する。なお、図中の各部材の大きさは説明のために適宜強調されており、実際の比率、大きさを示すものではない。また、以下の説明において、基端部とは、デバイスにおける操作者側の端部、先端部とは、デバイスにおける組織側の端部をいう。

〔第１実施態様〕
まず、本発明の第１実施態様に係るデバイスについて説明する。図１は、本発明の第１実施態様に係るデバイスを概略的に示す、断面図である。デバイスは、鞘部材１および穿刺筒２を含み、穿刺筒２は、鞘部材１内に進退自在に挿通することができる。鞘部材１および穿刺筒２は、共に筒状体である。鞘部材１は、基端側の内面に第１螺合部１１が突設されており、鞘部材１の先端部１２は、鞘部材１の長軸に対して垂直な面に対して傾斜しており、組織に刺し込むことができる先尖形状の刃として形成されている。穿刺筒２は、基端側の外面に、第１螺合部１１と螺合する第２螺合部２１が突設されている。第１螺合部１１の長さは、第２螺合部２１の長さと略同一であり、鞘部材１の第１螺合部１１より先端側の長さは、穿刺筒２の第２螺合部２１より先端側の長さと略同一である。

穿刺筒２の先端部２２には、内面に螺旋状刃３が突設されており、穿刺筒２の基端部２３には、操作部２４が設けられている。第１螺合部１１が突設された鞘部材１の基端側の外径は、第１螺合部１１より先端側の鞘部材１の外径より大きく、この外径の段差によりストッパー１３を形成している。また、鞘部材１の第１螺合部１１より先端側の内径は、穿刺筒２の第２螺合部２１の外径より小さく、第２螺合部２１が鞘部材１の第１螺合部１１より先端側に螺入しないように設計されている。

図２Ａ〜図２Ｄは、本発明の第１実施態様に係るデバイスの使用例を概略的に示す、断面図である。本発明のデバイスを使用する場合は、鞘部材１の先端部１２を適用部位に穿刺して、切開および組織の切り出しを行い、鞘部材１の内側に組織を取り込む（図２Ａ）。鞘部材１は、ストッパー１３を有しているため、鞘部材１が適用部位に不用意に入り込むなどの問題が起こりにくい。ここで、鞘部材１の適用部位における穿刺深さを確認することができるように、鞘部材１は、外面に目盛りを有していてもよい。

次に、穿刺筒２を鞘部材１に挿入して、穿刺筒２の第２螺合部２１と、鞘部材１の第１螺合部１１とを螺合させ、操作部２４を操作して穿刺筒２を回転させる（図２Ｂ）。穿刺筒２は回転しながら鞘部材１の先端方向（下矢印方向）に螺入し、穿刺筒２の螺旋状刃３が鞘部材１内の組織を細切りにしながら、穿刺筒２の内側に取り込む。穿刺筒２を回転させる際には、鞘部材１を固定した状態で回転させるのが好ましい。

鞘部材１の先端側の内径は、穿刺筒２の第２螺合部２１の外径より小さいため、穿刺筒２の螺入は途中で停止する（図２Ｃ）。すなわち、操作部２４をさらに操作しても穿刺筒２は回転せず、それ以上は進まない。組織を取り出す際には、鞘部材１を穿刺筒２と共に上矢印の方向に引き抜くか、または、穿刺筒２を先程とは逆方向に回転させて上矢印の方向に引き抜く（図２Ｄ）。穿刺筒２を回転させて引き抜く場合は、予め鞘部材１と穿刺筒２とを一体的に回転させて、螺旋状刃３によって穿刺筒２内の組織を適用部位から確実に切断するようにしてもよい。ここで、鞘部材１と穿刺筒２との螺合は、穿刺筒２が鞘部材１内で一定の位置まで螺入されると空回りを始め、軸方向にそれ以上進まない構造としてもよい。この場合は、穿刺筒２が鞘部材１内で空回りすることで組織を切断可能であり、鞘部材１と共に回転させて組織を切断する場合より、低侵襲に組織を回収できる。

以上のように、本発明のデバイスは、穿刺筒２の進退を螺合により制限しているため、操作者の不注意により穿刺筒２が適用部位に不用意に入り込むなどの問題が起こりにくい。また、穿刺筒２の進退距離は、操作部２４の回転距離によって決まるため、例えば、組織の採取量を操作部２４の回転数によって定量的に調節することができる。また、本発明の鞘部材１の外面にはストッパー１３が形成されているため、鞘部材１を適用部位に穿刺した際に、鞘部材１が適用部位に不用意に入り込むなどの問題が起こりにくい。

本発明の穿刺筒２は、筒状体であるため、穿刺筒２の内側に十分な量の組織を取り込むことができる。そして、内面に螺旋状刃３が突設されているため、穿刺筒２は、適用部位を回転しながら進み、組織を細切りにすることができる。また、螺旋状刃３は、穿刺筒２の先端部２２において蓋の機能を果たし、穿刺筒２内に組織を取り込んだ状態で、鞘部材１および／または穿刺筒２を引き抜く際に、組織が穿刺筒２の先端部２２から抜け落ちないようにすることができる。

図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の螺旋状刃３を概略的に示す、部分断面図である。図３Ａに示されるように、螺旋状刃３は、穿刺筒２の長軸に対して垂直な面に対して傾斜した、先端に刃３１を有する２つの板状の部材３２である。刃３１は、穿刺筒２の長軸に対して垂直な面に対して傾斜するように配置されており、適用部位の表面に斜めから入り込んで進み、組織を細切りにすることができる。螺旋状刃３は、穿刺筒２の先端部の内面に突設されており、螺旋状刃３の軸方向長さは、穿刺筒２の軸方向長さより短い。すなわち、螺旋状刃３は穿刺筒２の先端部より基端側には設けられておらず、穿刺筒２内に取り込まれた組織を取り出す際に邪魔にならない。また、螺旋状刃３は穿刺筒２の内面に固定されており、オーガスクリューのように支柱が穿刺筒２の容積を占有することがないため、その分だけ多くの組織を取り込むことができる。

図３Ｂは、螺旋状刃３が突設された穿刺筒２を軸方向から見た図である。板状の部材３２は、軸方向から見て角度９０度の扇形であり、２つの板状の部材３２が、穿刺筒２の内面の対向する位置に突設されている。すなわち、２つの板状の部材３２が、穿刺筒２内で二重螺旋を描くように配置されており、組織をより細切りにすることができる。また、２つの板状の部材３２の２つの刃３１は、穿刺筒２の直径を横断するように配置されており、穿刺筒２を回転させながら適用部位に差し込む際に、螺旋状刃３が組織に入り込み易い。さらに、対向する２つの板状の部材３２によって、穿刺筒２内に取り込まれた組織をより確実に保持することができる。

以上のように、本発明の第１実施態様に係るデバイスは、操作者の手技に依存せずに、一回の操作で定量的に組織を採取することができるため、低侵襲性を達成することができる。

なお、鞘部材１は、上記の実施態様に限定されるものではなく、種々の変形例をとることが可能である。例えば、鞘部材１のストッパー１３は、上記のような段差を利用したものに限られず、例えば、鞘部材１の外面に固定可能で、鞘部材１の軸方向にスライド可能な鍔状部（図示せず）を設けても良い。これにより、鍔状部を上記のような鞘部材１外面の目盛りに合わせてスライドさせることで、定量的な組織採取を達成することができる。

また、螺旋状刃３の螺旋ピッチを、穿刺筒２と鞘部材１との螺合ピッチと同一としてもよい。これにより、螺旋状刃３による組織の破壊を最小にして、螺旋状刃３を組織内にスムーズに進入させることができる。螺旋状刃３を構成する部材３２の軸方向から見た角度は９０度に限定されず、１〜３６０度の間、または３６０度以上で、自由に設定することができる。すなわち、螺旋状刃３は、糸状の刃であっても、扇形の刃であっても、３６０度以上の螺旋刃であってもよい。部材３２の枚数も２枚に限定されず、例えば、１〜１０枚など自由に設定することができる。さらに、螺旋状刃３の中心方向突出高さを、穿刺筒２の半径より大きくすることで、組織の切り離し効果を高めてもよい。

〔第２実施態様〕
次に、本発明の第２実施態様に係るデバイスについて説明する。図４は、本発明の第２実施態様に係るデバイスを概略的に示す、断面図である。なお、以下の説明では、第１実施態様に係るデバイスの構成と同じ部分については、同じ符号を付してそれらの説明は省略する。

本実施態様において、穿刺筒２Ａは、内側筒状体５（図中央）および外側筒状体４（図左側）を含む。内側筒状体５は、外側筒状体４内を進退自在に挿通される（図右側）。外側筒状体４は基端側に開口４３を有し、内側筒状体５を、外側筒状体４の基端側から挿通させることができる。内側筒状体５は、内面に螺旋状刃３が突設されており、外側筒状体４は、外面に螺合部４１が突設されている。本実施態様において、鞘部材１（図示せず）の第１螺合部１１（図示せず）は、外側筒状体４の螺合部４１に螺合し、組織は内側筒状体５の内側に取り込まれる。

内側筒状体５の基端側には把持部５１が設けられており、把持部５１の外径は、外側筒状体４の内径より大きい。操作者は、把持部５１を把持して、内側筒状体５を外側筒状体４内で摺動させることができるが、把持部５１の進入は外側筒状体４の基端側で止まる。把持部５１は、外側筒状体４の操作部４４に取り外し可能に固定することができ、外側筒状体４と内側筒状体５とは一体的に回転させることができる。

内側筒状体５には、軸方向に延伸する薄肉部Ｔが設けられている。組織を取り出す際には、内側筒状体５を外側筒状体４から引き抜き、内側筒状体５の基端側から棒状体や空気を入れるなどして組織を先端側へ押し出すか、内側筒状体５を薄肉部Ｔに沿って縦に割ることで、容易に取り出すことができる。また、内側筒状体５は、光透過性の材料で構成されており、外面に目盛り５２を有する。したがって、操作者は、内側筒状体５内に取り込まれた組織の量を内側筒状体５の外側から確認することができる。そして、採取量が少ない場合は、内側筒状体５を外側筒状体４内に戻し、再び、穿刺筒２Ａを鞘部材１内で回転させることで、不足している量の組織を取り込むことができる。

以上のように、本発明の第２実施態様に係るデバイスは、操作者の手技に依存せずに、一回の操作で定量的に組織を採取することができるため、低侵襲性を達成することができる。

なお、穿刺筒２Ａは、上記の実施態様に限定されるものではなく、種々の変形例をとることが可能である。例えば、内側筒状体５および外側筒状体４の両方を光透過性の材料で構成することで、穿刺筒２Ａを鞘部材１から取り出すだけで組織の採取量を確認できるようにしてもよい。さらに、鞘部材１も光透過性の材料で構成することで、穿刺筒２Ａを鞘部材１から取り出すことなく、組織の採取量を確認できるようにしてもよい。

〔第３実施態様〕
次に、本発明の第３実施態様に係るデバイスについて説明する。図５は、本発明の第３実施態様に係るデバイスを概略的に示す、断面図である。なお、以下の説明では、第１実施態様および第２実施態様に係るデバイスの構成と同じ部分については、同じ符号を付してそれらの説明は省略する。

本実施態様において、鞘部材１Ａ（図左側）の第１螺合部１１より先端側の長さは、穿刺筒２Ｂ（図中央）の第２螺合部２１より先端側の長さより短い。鞘部材１の先端部１２Ａは、鞘部材１の長軸に対して垂直な面に対して平行である。鞘部材１の先端部１２Ａには刃が設けられておらず、鞘部材１の先端部１２Ａを適用部位に押し付けても刺さらないように設計されている。穿刺筒２Ｂの先端部２２Ｂは、穿刺筒２Ｂの長軸に対して垂直な面に対して平行である。本実施態様において、穿刺筒２Ｂの内面には螺旋状刃が設けられておらず、代わりに、穿刺筒２Ｂの下端、すなわち、先端部２２Ｂに刃２２Ｃが設けられている。したがって、穿刺筒２Ｂの先端部２２Ｂを適用部位に穿刺して、切開および組織の切り出しを行い、穿刺筒２Ｂの内側に組織を取り込むことができる。穿刺筒２Ｂの基端部２３には、開口部２５が設けられている。穿刺筒２Ｂを鞘部材１Ａ内に挿通させると、穿刺筒２Ｂの先端側は、鞘部材１Ａの先端部１２Ａから露出する（図中右側）。

図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第３実施態様に係るデバイスの使用例を示す、断面図である。本実施態様のデバイスを使用する場合は、鞘部材１Ａの先端部１２Ａを適用部位の表面に載置する（図６Ａ）。先端部１２Ａには刃が設けられていないため、鞘部材１Ａは適用部位に刺さらない。次に、穿刺筒２Ｂを鞘部材１Ａに挿入して、穿刺筒２Ｂの第２螺合部２１と、鞘部材１Ａの第１螺合部１１とを螺合させ、操作部２４を操作して穿刺筒２Ｂを回転させる。穿刺筒２Ｂの先端部２２Ｂに設けられた刃２２Ｃは、適用部位の表面を切開して組織の切り出しを行い、組織を内側に取り込む（図６Ｂ）。組織を取り出す際には、穿刺筒２Ｂの開口部２５を指などで閉じた状態で穿刺筒２Ｂ内を密閉し、穿刺筒２Ｂを鞘部材１Ａと共に引き抜くことで適用部位から組織を引き剥すことができる。

以上のように、本発明の第３実施態様に係るデバイスは、操作者の手技に依存せずに、一回の操作で定量的に組織を採取することができるため、低侵襲性を達成することができる。

なお、穿刺筒２Ｂは、上記の実施態様に限定されるものではなく、種々の変形例をとることが可能である。例えば、穿刺筒２Ｂの先端部２２Ｂの刃に加えて、穿刺筒２Ｂの内面に螺旋状刃を突設させてもよい。また、開口部２５は開閉可能とすることで、操作者の手技に依存せずに、穿刺筒２Ｂ内を密閉することもできる。さらに穿刺筒２Ｂは、開口部２５に挿入することができるピストン部材（図示せず）を含んでもよい。これにより、ピストン部材を穿刺筒２Ｂ内で摺動させて、穿刺筒２Ｂ内に取り込まれた組織を基端部２３側に引き上げたり、逆に穿刺筒２Ｂの先端部２２側から押し出したりすることができる。

図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の容器を概略的に示す、断面図である。図７Ａに示されるように、容器６は、有底筒状の容器であり、内部に液体を収容することができる。かかる液体としては、限定されず、例えば、液体培地、生理食塩水、等張液、緩衝液、凍結保護液などが挙げられる。容器６は、開口部６２を有し、開口部６２の内側には、第３螺合部６１が突設されている。第３螺合部６１は、第１実施態様における穿刺筒２の第２螺合部２１、第２実施態様における穿刺筒２Ａの第２螺合部４１、第３実施態様における穿刺筒２Ｂの第２螺合部２１と螺合可能である。すなわち、容器６は、穿刺筒２、穿刺筒２Ａおよび穿刺筒２Ｂを収容することができる。図７Ｂは、穿刺筒２Ａを収容した容器６を示す。

穿刺筒２Ａの第２螺合部４１を、容器６の第３螺合部６１と螺合させることで、穿刺筒２Ａを容器６に確実に螺着させて容器６を密閉状態にすることができる。穿刺筒２Ａ内には組織が取り込まれており、組織は、容器６内の液体に浸漬された状態で保存されている。容器６内に保存されている組織の状態を確認する場合は、穿刺筒２Ａの内側筒状体５の把持部５１を把持し、内側筒状体５を穿刺筒２Ａから引き抜くことで、簡単に確認することができる。ここで、容器および外側筒状体４を光透過性の材料で構成することで、組織の状態を容器の外側から確認できるようにしてもよい。

以上、本発明の実施態様１〜３に係るデバイスについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は、上記の実施態様１〜３に係るデバイスの構成および形状を好適に組み合わせて、異なる構成や形状を有するデバイスを設計することができる。例えば、本発明において、刃は、鞘部材１の先端、穿刺筒２の先端、穿刺筒２の板状の部材の先端に選択的に設けてもよい。螺旋状刃は、オーガスクリューに使用されるような、螺旋形状の刃を穿刺筒２の内面に突設させてもよいし、オーガスクリューのように螺旋状刃を支柱に取り付けて、穿刺筒２の軸方向に摺動可能に設計してもよい。
本発明においては、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成を付加することもできる。

１、１Ａ 鞘部材
２、２Ａ、２Ｂ 穿刺筒
３ 螺旋状刃
４ 外側筒状体
５ 内側筒状体
６ 容器

Claims (6)

1. 第１螺合部を内面に有する鞘部材、および該鞘部材内を進退自在に挿通され、外面に前記第１螺合部に螺合する第２螺合部を有する、穿刺筒を含み、前記鞘部材および／または前記穿刺筒が先端に刃を有し、穿刺筒が、該穿刺筒の内面に突設された螺旋状の刃を有する、組織採取デバイス。
2. 鞘部材の外面に目盛りを有する、請求項１に記載の組織採取デバイス。
3. 穿刺筒が、外側筒状体、および該外側筒状体内を進退自在に挿通される内側筒状体を含む、請求項１または２に記載の組織採取デバイス。
4. 内側筒状体が軸方向に延伸する溝を有する、請求項３に記載の組織採取デバイス。
5. 第２螺合部と螺合する第３螺合部を有する、穿刺筒を収容するための容器をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の組織採取デバイス。
6. 少なくとも一部が光透過性の材料で構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の組織採取デバイス。