WO2019180874A1 - 生体組織透明化材料 - Google Patents
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Classifications
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- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
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- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
Definitions
- the present invention relates to a living tissue transparent material.
- the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a living tissue transparent material that can be suitably used for treatment by an energy treatment device.
- One embodiment of the present invention is a biocompatible aqueous solution having an effect of clarifying a living tissue, and a living tissue clearing material containing an electrolyte.
- the biological tissue transparent material of this embodiment is an aqueous solution containing an electrolyte and having electrical conductivity. Therefore, the current supplied from the energy treatment device is applied to the transparent part of the biological tissue that has been made transparent by the application of the biological tissue transparent material, as in the case of a normal biological tissue to which the biological tissue transparent material is not applied. Flowing. Thereby, it can use suitably also for the biological tissue of the treatment target by an energy treatment device.
- a biological tissue transparent material has a refractive index of 1.40 or more.
- the biological tissue transparent material has a high refractive index of 1.40 or more, the refractive index difference between the biological tissue transparent material and the biological tissue is reduced, and a higher transparency effect can be exhibited.
- a biological tissue transparent material has an impedance of 14 kohm / cm or less.
- the impedance of adipose tissue in the general frequency band of the energy treatment device is about 14 k ⁇ / cm. Since the impedance of the living tissue clearing material is 14 k ⁇ / cm or less, the energy treatment of the clearing portion of the adipose tissue with an efficiency equal to or higher than that of normal adipose tissue to which the living tissue clearing material is not applied. Can be treated by the device.
- the biological tissue transparent material has an impedance of 3 k ⁇ / cm or less.
- a biological tissue transparent material contains a nonelectrolyte.
- the non-electrolyte changes the refractive index of the biological tissue transparent material without affecting the impedance of the biological tissue transparent material.
- the higher the non-electrolyte concentration the higher the refractive index of the biological tissue transparent material. Therefore, the refractive index of the biological tissue transparent material can be controlled by the concentration of the non-electrolyte independently of the impedance of the biological tissue transparent material.
- the non-electrolyte is preferably selected from sugar and sugar alcohol.
- Sugars and sugar alcohols generally have high water solubility and high biocompatibility. Therefore, by using sugar and sugar alcohol as the non-electrolyte, it is possible to provide a biological tissue transparent material having a high refractive index and high biocompatibility.
- the said electrolyte is a neutral salt.
- the biological tissue transparent material which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
- the biological tissue transparent material according to the present embodiment is an aqueous solution in which a non-electrolyte and an electrolyte are uniformly dissolved in water.
- the biological tissue transparent material has a refractive index of 1.40 or more and an impedance of more than 0 k ⁇ / cm and not more than 14 k ⁇ / cm.
- the refractive index of the biological tissue transparent material is mainly controlled by the type of non-electrolyte and the concentration of non-electrolyte.
- the impedance of the tissue clearing material is controlled by the type of electrolyte and the concentration of the electrolyte.
- the non-electrolyte contained in the biological tissue transparent material is a substance having biocompatibility.
- sugars and sugar alcohols are preferred.
- the sugar is, for example, fructose, glucose, mannose, sucrose or trehalose.
- the sugar alcohol is, for example, glycerol, xylitol, ribitol or mannitol.
- the above sugars and sugar alcohols are substances generally contained in foods and infusions, and high biocompatibility has been confirmed.
- Fructose has a very high solubility in water and is suitable for realizing a biological tissue transparent material having a high refractive index.
- the non-electrolyte contained in the biological tissue transparent material may be only one type or a combination of a plurality of types.
- the electrolyte contained in the biological tissue transparent material is a substance having biocompatibility.
- the electrolyte is preferably a substance generally used for infusion or a substance present in the living body.
- the electrolyte is preferably a neutral salt.
- sodium chloride (monovalent), potassium chloride (monovalent) or calcium chloride (divalent) is preferable.
- the electrolyte may be sodium lactate, sodium phosphate or potassium phosphate.
- the electrolyte is a substance generally contained in foods and infusions, and has been confirmed to have high biocompatibility.
- the electrolyte contained in the biological tissue transparent material may be only one type or a combination of plural types.
- the impedance of the living tissue transparent material is more preferably 3 k ⁇ / cm or less.
- the lower the impedance of the biological tissue transparent material the higher the electrical conductivity of the transparent site of the biological tissue to which the biological tissue transparent material is applied, and the higher the treatment efficiency of the transparent site by the energy treatment device.
- the biological tissue transparent material according to the present embodiment is used for transparentizing adipose tissue covering a treatment target in open surgery, laparoscopic surgery, or endoscopic surgery.
- the object to be treated is a tissue such as a blood vessel, lymphatic vessel or nerve.
- the subject to be treated may be an organ such as the digestive tract, liver or kidney.
- the living tissue clearing material is applied to the adipose tissue by any method such as application, spraying, poultice or injection and penetrates into the adipose tissue.
- the biological tissue-transparent material has a refractive index that is the same as or close to that of adipose tissue. Therefore, in the adipose tissue to which the living tissue clearing material is applied, light scattering is suppressed and the adipose tissue is made transparent. Thereby, it becomes possible to visually recognize the treatment target covered with the fat tissue through the transparent portion of the fat tissue. After the adipose tissue is cleared, the adipose tissue and the treatment target are treated with an energy treatment device such as an electric knife.
- the living tissue clearing material contains an electrolyte
- it is output from the energy treatment device to the clearing portion of the fatty tissue to which the living tissue clearing material is applied.
- Current flows. Therefore, the energy treatment device has an advantage that treatments such as incision, hemostasis, coagulation, and the like can be performed on the transparent portion of the adipose tissue in the same manner as normal adipose tissue to which the living tissue clearing material is not applied.
- the biological tissue transparent material has an impedance equivalent to or lower than that of fat tissue (about 14 k ⁇ ) in a general frequency band (100 kHz to 1 MHz) of a current output from the energy treatment device. Therefore, the transparent site
- the temperature of the transparent part is increased by the current supplied from the energy treatment device.
- the higher the impedance of the biological tissue transparent material the steeper the temperature rise of the transparent portion.
- the living tissue clearing material has a low impedance, it is possible to suppress a temperature rise in the clearing site and to enable continuous treatment by the energy treatment device.
- the biologically transparent material may be used for transparentizing biological tissues other than the fatty tissue.
- Example 1 Nine kinds of biological tissue clearing material samples having different refractive indices and impedances were prepared by mixing purified water, non-electrolyte, and electrolyte, and uniformly dissolving the non-electrolyte and electrolyte in purified water.
- FIG. 1 shows the composition, refractive index and impedance of each sample.
- the non-electrolyte fructose with very high solubility in water was selected.
- sodium chloride which is the most common electrolyte present in the living body, was selected.
- the fructose and sodium chloride concentrations were adjusted so that the refractive index and the impedance would be the target values, respectively.
- the target value of the refractive index is 1.40, 1.41, or 1.42
- the target value of the impedance is 1 k ⁇ / cm, 3 k ⁇ / cm, or 14 k ⁇ / cm.
- Example 2 Three types of samples prepared in Example 1 were used to evaluate the effect of the tissue clearing material on treatment with the energy treatment device. As shown in FIG. 1, samples 1, 2, and 3 having a refractive index of 1.42 and impedances of 1 k ⁇ / cm, 3 k ⁇ / cm, and 14 k ⁇ / cm, respectively, were used. As the adipose tissue, porcine mesenteric adipose tissue was used. A monopolar electric knife was used as the energy treatment device.
- adipose tissue perfused with blood was prepared.
- samples 1, 2 or 3 were injected into the adipose tissue in the perfusion area where the blood was perfused and waited for 5 minutes.
- the injection amount of Samples 1, 2, and 3 was 500 ⁇ L per location.
- the blood vessel in the perfusion region was incised with a surgical scissors and allowed to bleed from the blood vessel.
- the bleeding site of the blood vessel was treated with an electric knife in the hemostatic mode, and the following three items were evaluated.
- Item 1 Applicability of hemostasis
- Item 2 Presence / absence of sticking of adipose tissue to blade of electric knife
- Item 3 Burning of electric knife blade and adipose tissue Normal fat that does not apply biological tissue clearing material as a control Using the tissue, the above three items were evaluated.
- FIG. 2 Similar to the control adipose tissue, the transparent region of the adipose tissue to which samples 1, 2, and 3 were applied could be treated with an electric knife. Thereby, it was confirmed that the biological tissue transparent material which concerns on this embodiment can be used conveniently for the treatment by an energy treatment device.
- the bleeding site of the adipose tissue to which Samples 1, 2, and 3 were applied could be stopped with an electric knife as in the control adipose tissue. That is, it was confirmed that the living tissue transparent material of the present invention does not affect the treatment effect of the living tissue by the energy processing device.
- sticking of adipose tissue sticking of adipose tissue to which Samples 1, 2, and 3 were applied was not confirmed as in the case of the control adipose tissue.
Abstract
生体組織透明化材料は、生体組織を透明化させる効果を有する生体適合性の水溶液であり、電解質を含む。生体組織透明化材料は、好ましくは、１．４０以上の屈折率および１４ｋΩ／ｃｍ以下のインピーダンスを有する。生体組織透明化材料は、好ましくは、糖および糖アルコールから選択される非電解質を含む。
Description
本発明は、生体組織透明化材料に関するものである。
開腹外科手術、腹腔鏡下外科手術または内視鏡下で管腔内を処置する内視鏡外科手術において、処置対象である組織または臓器が内臓脂肪に覆われており、処置対象を視認できないことがある。このような場合には、脂肪組織を剥離する作業が必要になり、それにより、医師の作業負担および手術時間が増す。
一方、糖または糖アルコールを主成分として含み、生体組織を透明化する透明化材料が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。透明化材料は、生体組織に浸透し生体組織における光の散乱を抑制することによって、生体組織を透明化する。
一方、糖または糖アルコールを主成分として含み、生体組織を透明化する透明化材料が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。透明化材料は、生体組織に浸透し生体組織における光の散乱を抑制することによって、生体組織を透明化する。
Jason Hirshburg、外３名、"Correlation Between Collagen Solubility and Skin Optical Clearing Using Sugars"、Lasers in Surgery and Medicine、2007年、Vol. 39、pp. 140-144
透明化材料によって脂肪組織を透明化することで、脂肪組織を剥離せずに処置対象の視認性を向上することができる。しかしながら、透明化材料の主成分である糖類および糖アルコールは非電解物質であり、透明化材料にはほとんど電流が流れない。そのため、透明化材料が適用された生体組織の透明化部位を電気メスのようなエネルギ処置デバイスによって処置することが困難になったり、エネルギ処置デバイスからの電流が意図しない部位へ流れたりし得る。したがって、非特許文献１の透明化材料をエネルギ処置デバイスによる生体組織の処置に使用することは難しい。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、エネルギ処置デバイスによる処置にも好適に使用することができる生体組織透明化材料を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明の一態様は、生体組織を透明化させる効果を有する生体適合性の水溶液であり、電解質を含む生体組織透明化材料である。
本態様の生体組織透明化材料は、電解質を含み電気伝導性を有する水溶液である。したがって、生体組織透明化材料の適用によって透明化された生体組織の透明化部位には、生体組織透明化材料が適用されていない通常の生体組織と同様に、エネルギ処置デバイスから供給された電流が流れる。これにより、エネルギ処置デバイスによる処置対象の生体組織にも好適に使用することができる。
本発明の一態様は、生体組織を透明化させる効果を有する生体適合性の水溶液であり、電解質を含む生体組織透明化材料である。
本態様の生体組織透明化材料は、電解質を含み電気伝導性を有する水溶液である。したがって、生体組織透明化材料の適用によって透明化された生体組織の透明化部位には、生体組織透明化材料が適用されていない通常の生体組織と同様に、エネルギ処置デバイスから供給された電流が流れる。これにより、エネルギ処置デバイスによる処置対象の生体組織にも好適に使用することができる。
上記態様においては、生体組織透明化材料が、１．４０以上の屈折率を有することが好ましい。
生体組織透明化材料の屈折率が生体組織の屈折率に近い程、生体組織を透明化させる効果が高くなる。生体組織透明化材料が１．４０以上の高い屈折率を有することによって、生体組織透明化材料と生体組織との間の屈折率差が小さくなり、より高い透明化効果を発揮することができる。
生体組織透明化材料の屈折率が生体組織の屈折率に近い程、生体組織を透明化させる効果が高くなる。生体組織透明化材料が１．４０以上の高い屈折率を有することによって、生体組織透明化材料と生体組織との間の屈折率差が小さくなり、より高い透明化効果を発揮することができる。
上記態様においては、生体組織透明化材料が、１４ｋΩ／ｃｍ以下のインピーダンスを有することが好ましい。
エネルギ処置デバイスの一般的な周波数帯域における脂肪組織のインピーダンスは、約１４ｋΩ／ｃｍである。生体組織透明化材料のインピーダンスが１４ｋΩ／ｃｍ以下であることによって、脂肪組織の透明化部位を、生体組織透明化材料が適用されていない通常の脂肪組織と同等またはそれよりも高い効率でエネルギ処置デバイスによって処置することができる。エネルギ処置デバイスによる生体組織の処置効率をさらに向上するために、生体組織透明化材料は、３ｋΩ／ｃｍ以下のインピーダンスを有することがさらに好ましい。
エネルギ処置デバイスの一般的な周波数帯域における脂肪組織のインピーダンスは、約１４ｋΩ／ｃｍである。生体組織透明化材料のインピーダンスが１４ｋΩ／ｃｍ以下であることによって、脂肪組織の透明化部位を、生体組織透明化材料が適用されていない通常の脂肪組織と同等またはそれよりも高い効率でエネルギ処置デバイスによって処置することができる。エネルギ処置デバイスによる生体組織の処置効率をさらに向上するために、生体組織透明化材料は、３ｋΩ／ｃｍ以下のインピーダンスを有することがさらに好ましい。
上記態様においては、生体組織透明化材料が、非電解質を含むことが好ましい。
非電解質は、生体組織透明化材料のインピーダンスに影響を与えることなく生体組織透明化材料の屈折率を変化させる。非電解質の濃度が高い程、生体組織透明化材料の屈折率は高くなる。したがって、非電解質の濃度によって、生体組織透明化材料のインピーダンスとは独立に生体組織透明化材料の屈折率を制御することができる。
非電解質は、生体組織透明化材料のインピーダンスに影響を与えることなく生体組織透明化材料の屈折率を変化させる。非電解質の濃度が高い程、生体組織透明化材料の屈折率は高くなる。したがって、非電解質の濃度によって、生体組織透明化材料のインピーダンスとは独立に生体組織透明化材料の屈折率を制御することができる。
上記態様においては、前記非電解質が、糖および糖アルコールから選択されることが好ましい。
糖および糖アルコールは、一般に水に対する溶解度が高く、かつ、生体適合性が高い。したがって、非電解質として糖および糖アルコールを使用することによって、屈折率および生体適合性が高い生体組織透明化材料を提供することができる。
糖および糖アルコールは、一般に水に対する溶解度が高く、かつ、生体適合性が高い。したがって、非電解質として糖および糖アルコールを使用することによって、屈折率および生体適合性が高い生体組織透明化材料を提供することができる。
上記態様においては、前記電解質が、中性塩であることが好ましい。
この構成によって、電解質によって生体組織透明化材料のｐＨが酸性またはアルカリ性に傾くことを防止し、中性の生体組織透明化材料を提供することができる。
この構成によって、電解質によって生体組織透明化材料のｐＨが酸性またはアルカリ性に傾くことを防止し、中性の生体組織透明化材料を提供することができる。
本発明によれば、エネルギ処置デバイスによる処置にも好適に使用することができるという効果を奏する。
以下に、本発明の一実施形態に係る生体組織透明化材料について図面を参照して説明する。
本実施形態に係る生体組織透明化材料は、非電解質および電解質が水に均一に溶解した水溶液である。生体組織透明化材料は、１．４０以上の屈折率と、０ｋΩ／ｃｍを超え１４ｋΩ／ｃｍ以下のインピーダンスとを有する。生体組織透明化材料の屈折率は、非電解質の種類および非電解質の濃度によって主に制御される。生体組織透明化材料のインピーダンスは、電解質の種類および電解質の濃度によって制御される。
本実施形態に係る生体組織透明化材料は、非電解質および電解質が水に均一に溶解した水溶液である。生体組織透明化材料は、１．４０以上の屈折率と、０ｋΩ／ｃｍを超え１４ｋΩ／ｃｍ以下のインピーダンスとを有する。生体組織透明化材料の屈折率は、非電解質の種類および非電解質の濃度によって主に制御される。生体組織透明化材料のインピーダンスは、電解質の種類および電解質の濃度によって制御される。
生体組織透明化材料に含まれる非電解質は、生体適合性を有する物質である。非電解質の濃度が高い程、生体組織透明化材料の屈折率は高くなる。したがって、非電解質は、水に対する溶解度が高い物質であることが好ましい。このような非電解質として、糖および糖アルコールが好ましい。糖は、例えば、フルクトース、グルコース、マンノース、スクロースまたはトレハロースである。糖アルコールは、例えば、グリセロール、キシリトール、リビトールまたはマンニトールである。上記の糖および糖アルコールは、食品および輸液に一般に含まれる物質であり、高い生体適合性が確認されている。フルクトースは、水に対する溶解度が非常に高く、高屈折率の生体組織透明化材料の実現に好適である。生体組織透明化材料に含まれる非電解質は、１種類のみであってもよく、複数種類の組み合わせであってもよい。
生体組織透明化材料に含まれる電解質は、生体適合性を有する物質である。電解質は、輸液に一般的に使用される物質、または、生体内に存在する物質であることが好ましい。また、電解質は、中性塩であることが好ましい。このような電解質として、塩化ナトリウム（１価）、塩化カリウム（１価）または塩化カルシウム（２価）が好ましい。電解質は、乳酸ナトリウム、リン酸ナトリウムまたはリン酸カリウムであってもよい。上記の電解質は、食品および輸液に一般に含まれる物質であり、高い生体適合性が確認されている。生体組織透明化材料に含まれる電解質は、１種類のみであってもよく、複数種類の組み合わせであってもよい。
生体組織透明化材料の屈折率は、１．５以下であることが好ましい。水溶液の屈折率を、上記の非電解質によって１．５よりも大きな値に制御することは困難である。
生体組織と生体組織透明化材料との間の屈折率差が小さい程、生体組織透明化材料による生体組織の透明化効果が高くなる。一方、非電解質の濃度が高い程、生体組織透明化材料の粘性が高くなって流動性が失われ、生体組織への適用が困難になるので、非電解質の濃度は、所望の透明化効果を得ることができる範囲内で低いことが好ましい。脂肪組織の屈折率は約１．４６である。したがって、生体組織透明化材料を脂肪組織に適用する場合には、生体組織透明化材料の屈折率は、１．４６以下であることがさらに好ましい。
生体組織と生体組織透明化材料との間の屈折率差が小さい程、生体組織透明化材料による生体組織の透明化効果が高くなる。一方、非電解質の濃度が高い程、生体組織透明化材料の粘性が高くなって流動性が失われ、生体組織への適用が困難になるので、非電解質の濃度は、所望の透明化効果を得ることができる範囲内で低いことが好ましい。脂肪組織の屈折率は約１．４６である。したがって、生体組織透明化材料を脂肪組織に適用する場合には、生体組織透明化材料の屈折率は、１．４６以下であることがさらに好ましい。
生体組織透明化材料のインピーダンスは、３ｋΩ／ｃｍ以下であることがより好ましい。生体組織透明化材料のインピーダンスが低い程、生体組織透明化材料が適用された生体組織の透明化部位の電気伝導度が高くなり、エネルギ処置デバイスによる透明化部位の処置効率が高くなる。
次に、このように構成された生体組織透明化材料の作用について説明する。
本実施形態に係る生体組織透明化材料は、開腹外科手術、腹腔鏡外科手術または内視鏡手術において、処置対象を覆う脂肪組織を透明化するために使用される。処置対象は、血管、リンパ管または神経のような組織である。処置対象は、消化管、肝臓または腎臓のような臓器であってもよい。
本実施形態に係る生体組織透明化材料は、開腹外科手術、腹腔鏡外科手術または内視鏡手術において、処置対象を覆う脂肪組織を透明化するために使用される。処置対象は、血管、リンパ管または神経のような組織である。処置対象は、消化管、肝臓または腎臓のような臓器であってもよい。
生体組織透明化材料は、塗布、散布、湿布または注射等の任意の方法で脂肪組織に適用され、脂肪組織の内部に浸透する。生体組織透明化材料は、脂肪組織の屈折率と同一または近い屈折率を有する。したがって、生体組織透明化材料が適用された脂肪組織において、光の散乱が抑制され、脂肪組織が透明化される。これにより、脂肪組織によって覆われている処置対象を脂肪組織の透明化部位越しに視認することができるようになる。脂肪組織の透明化後、電気メスのようなエネルギ処置デバイスによる脂肪組織および処置対象の処置が行われる。
この場合に、本実施形態によれば、生体組織透明化材料には電解質が含まれているので、生体組織透明化材料が適用された脂肪組織の透明化部位には、エネルギ処置デバイスから出力された電流が流れる。したがって、エネルギ処置デバイスによって、生体組織透明化材料が適用されていない通常の脂肪組織と同様に、切開、止血、凝固等の処置を脂肪組織の透明化部位に施すことができるという利点がある。
また、生体組織透明化材料は、エネルギ処置デバイスから出力される電流の一般的な周波数帯域（１００ｋＨｚ～１ＭＨｚ）において、脂肪組織のインピーダンス（約１４ｋΩ）と同等またはそれよりも低いインピーダンスを有する。したがって、生体組織透明化材料が適用された脂肪組織の透明化部位は、生体組織透明化材料が適用されていない通常の脂肪組織と同等またはそれよりも高い電気伝導性を有する。これにより、エネルギ処置デバイスによる透明化部位の処置効率を向上することができるという利点がある。特に、生体組織透明化材料のインピーダンスが３ｋΩ／ｃｍ以下である場合には、エネルギ処置デバイスによる脂肪組織の透明化部位の処置効率を効果的に向上することができる。
また、エネルギ処置デバイスによる透明化部位の処置中、エネルギ処置デバイスから供給される電流によって、透明化部位の温度が上昇する。生体組織透明化材料のインピーダンスが高い程、透明化部位の温度上昇は急峻になる。温度が過度に高くなったときには、処置を中断して温度の低下を待つ必要がある。本実施形態によれば、生体組織透明化材料が低いインピーダンスを有するので、透明化部位の温度上昇を抑制し、エネルギ処置デバイスによる連続的な処置を可能にすることができる。
本実施形態においては、生体透明化材料を脂肪組織に適用する場合について説明したが、生体透明化材料を脂肪組織以外の生体組織の透明化に使用してもよい。
本実施形態においては、生体透明化材料を脂肪組織に適用する場合について説明したが、生体透明化材料を脂肪組織以外の生体組織の透明化に使用してもよい。
次に、本実施形態に係る生体組織透明化材料の実施例について説明する。
（実施例１）
精製水と非電解質と電解質とを混合し、非電解質および電解質を精製水に均一に溶解させることによって、屈折率およびインピーダンスが異なる９種類の生体組織透明化材料のサンプルを調製した。
（実施例１）
精製水と非電解質と電解質とを混合し、非電解質および電解質を精製水に均一に溶解させることによって、屈折率およびインピーダンスが異なる９種類の生体組織透明化材料のサンプルを調製した。
図１に、各サンプルの組成、屈折率およびインピーダンスを示す。非電解質として、水への溶解度が非常に高いフルクトースを選択した。電解質として、生体内に存在する最も一般的な電解質である塩化ナトリウムを選択した。屈折率およびインピーダンスがそれぞれ目標値となるように、フルクトースおよび塩化ナトリウムの濃度を調整した。屈折率の目標値は、１．４０、１．４１、または１．４２であり、インピーダンスの目標値は、１ｋΩ／ｃｍ、３ｋΩ／ｃｍ、または１４ｋΩ／ｃｍである。
（実施例２）
実施例１において調製された３種類のサンプルを使用し、エネルギ処置デバイスによる処置に対する生体組織透明化材料の影響を評価した。
図１に示されるように、屈折率が１．４２であり、インピーダンスがそれぞれ１ｋΩ／ｃｍ、３ｋΩ／ｃｍおよび１４ｋΩ／ｃｍであるサンプル１，２，３を使用した。脂肪組織として、ブタ腸間膜周辺脂肪組織を使用した。エネルギ処置デバイスとして、モノポーラの電気メスを使用した。
実施例１において調製された３種類のサンプルを使用し、エネルギ処置デバイスによる処置に対する生体組織透明化材料の影響を評価した。
図１に示されるように、屈折率が１．４２であり、インピーダンスがそれぞれ１ｋΩ／ｃｍ、３ｋΩ／ｃｍおよび１４ｋΩ／ｃｍであるサンプル１，２，３を使用した。脂肪組織として、ブタ腸間膜周辺脂肪組織を使用した。エネルギ処置デバイスとして、モノポーラの電気メスを使用した。
まず、血液を灌流した脂肪組織を準備した。次に、血液が灌流している灌流領域内の脂肪組織にサンプル１、２または３を注入し、５分間待機した。サンプル１，２，３の注入量は、１箇所当たり５００μＬとした。次に、灌流領域内の血管を外科手術用鋏で切開し、血管から出血させた。次に、電気メスにより止血モードで血管の出血部位を処置し、以下の３つの項目について評価した。
項目１：止血の可否
項目２：電気メスのブレードへの脂肪組織の貼り付きの有無
項目３：電気メスのブレードおよび脂肪組織の焦げ付き
コントロールとして、生体組織透明化材料を適用していない通常の脂肪組織を使用して、上記の３つの項目を評価した。
項目１：止血の可否
項目２：電気メスのブレードへの脂肪組織の貼り付きの有無
項目３：電気メスのブレードおよび脂肪組織の焦げ付き
コントロールとして、生体組織透明化材料を適用していない通常の脂肪組織を使用して、上記の３つの項目を評価した。
上記３つの項目の評価結果を図２に示す。
図２から分かるように、コントロールの脂肪組織と同様に、サンプル１，２，３が適用された脂肪組織の透明化部位を電気メスによって処置することができた。これにより、本実施形態に係る生体組織透明化材料は、エネルギ処置デバイスによる処置に好適に使用できることが確認された。
図２から分かるように、コントロールの脂肪組織と同様に、サンプル１，２，３が適用された脂肪組織の透明化部位を電気メスによって処置することができた。これにより、本実施形態に係る生体組織透明化材料は、エネルギ処置デバイスによる処置に好適に使用できることが確認された。
具体的には、止血の可否について、サンプル１，２，３が適用された脂肪組織の出血部位を、コントロールの脂肪組織と同様に、電気メスによって止血することができた。すなわち、本発明の生体組織透明化材料は、エネルギ処理デバイスによる生体組織の処置効果に影響を与えないことが確認された。
脂肪組織の貼り付きについて、サンプル１，２，３が適用された脂肪組織の貼り付きは、コントロールの脂肪組織と同様に、確認されなかった。
脂肪組織の貼り付きについて、サンプル１，２，３が適用された脂肪組織の貼り付きは、コントロールの脂肪組織と同様に、確認されなかった。
電気メスのブレードおよび脂肪組織の焦げ付きについて、０、１、２、３の４段階で評価した。０は焦げ付き無し、１は軽度の焦げ付き、２は中度の焦げ付き、３は重度の焦げ付きを意味する。サンプル１，２，３が適用された脂肪組織の処置における電気メスのブレードおよび脂肪組織の焦げ付きの程度は、コントロールの脂肪組織と比較して、差異は確認されなかった。
Claims (7)
- 生体組織を透明化させる効果を有する生体適合性の水溶液であり、電解質を含む生体組織透明化材料。
- １．４０以上の屈折率を有する請求項１に記載の生体組織透明化材料。
- １４ｋΩ／ｃｍ以下のインピーダンスを有する請求項１または請求項２に記載の生体組織透明化材料。
- ３ｋΩ／ｃｍ以下のインピーダンスを有する請求項３に記載の生体組織透明化材料。
- 非電解質を含む請求項１から請求項４のいずれかに記載の生体組織透明化材料。
- 前記非電解質が、糖および糖アルコールから選択される請求項５に記載の生体組織透明化材料。
- 前記電解質が、中性塩である請求項１から請求項６のいずれかに記載の生体組織透明化材料。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2021039716A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010064530A1 (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 手術システム及び制御方法 |
| WO2011055522A1 (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-12 | Sakurazawa Nobuyuki | 腹腔鏡用血管認識摂子 |
| WO2014115206A1 (ja) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 組織透明化方法、組織透明化試薬及び組織観察方法 |
| JP2015049101A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | オリンパス株式会社 | 生体透明化剤 |
| WO2016042641A1 (ja) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | オリンパス株式会社 | 浸透性薬液投与システム及び浸透性薬液投与方法 |
| WO2016147812A1 (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 生物材料の観察方法および透明化方法 |
-
2018
- 2018-03-22 WO PCT/JP2018/011405 patent/WO2019180874A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010064530A1 (ja) * | 2008-12-04 | 2010-06-10 | オリンパスメディカルシステムズ株式会社 | 手術システム及び制御方法 |
| WO2011055522A1 (ja) * | 2009-11-05 | 2011-05-12 | Sakurazawa Nobuyuki | 腹腔鏡用血管認識摂子 |
| WO2014115206A1 (ja) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 組織透明化方法、組織透明化試薬及び組織観察方法 |
| JP2015049101A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | オリンパス株式会社 | 生体透明化剤 |
| WO2016042641A1 (ja) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | オリンパス株式会社 | 浸透性薬液投与システム及び浸透性薬液投与方法 |
| WO2016147812A1 (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-22 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 生物材料の観察方法および透明化方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| HAMA, HIROSHI ET AL.: "Tissue Clearing Technologies", SEITAI NO KAGAKU, vol. 68, no. 1, 15 February 2017 (2017-02-15), pages 85 - 93 * |
| KATSUMATA, TAKAHIRO ET AL.: "Current Progress in tissue Clearing and Imaging Methods", ENDOCRINOLOGY, DIABETOLOGY & METABOLISM, vol. 42, no. 5, 28 May 2016 (2016-05-28), pages 362 - 368 * |
| WANG, R. K. ET AL.: "Investigation of Optical Clearing of Gastric Tissue Immersed With Hyperosmotic Agents", IEEE JOURNAL OF SELECTED TOPICS IN QUANTUM ELECTRONICS, vol. 9, no. 2, 27 October 2003 (2003-10-27), pages 234 - 242, XP011102890 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2021039716A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | ||
| JP7197941B2 (ja) | 2019-08-30 | 2022-12-28 | 株式会社CUBICStars | 生体組織染色試薬、生体組織染色キット及び生体組織染色方法 |
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