説明

生体組織処理装置

【課題】フィルタの目詰まりを解消して生体組織の処理効率を向上する。
【解決手段】生体組織Aと処理液Bとを収容し、該処理液Bを排出する排出口2bを有する処理容器2と、該処理容器2内において排出口2bを覆い、生体組織Aの通過を禁止するフィルタ3と、該フィルタ3を加熱する加熱部4とを備える生体組織処理装置1を提供する。本発明によれば、加熱部4によってフィルタ3を加熱することにより、フィルタ3表面に堆積したコラーゲンを主成分とする繊維組織を溶解させることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、生体組織処理装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、生体内から採取した脂肪組織から該脂肪組織に含まれている幹細胞等を抽出する装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。脂肪組織は処理容器内で洗浄されてから消化酵素によって分解されるが、処理容器内から処理済みの液を排出するときに脂肪組織も排出されてしまうことを防ぐために、処理容器内にはフィルタが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2005/012480号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1の装置の場合、処理容器内からの液の排出を続けるうちに脂肪組織に含まれるコラーゲンを主成分とする繊維組織がフィルタ表面に堆積してフィルタが目詰まりすることにより、排出速度が低下したり排出が止まったりしてしまうという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、フィルタの目詰まりを解消して生体組織の処理効率を向上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する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
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。
本発明は、生体組織と処理液とを収容し、該処理液を排出する排出口を有する処理容器と、該処理容器内において前記排出口を覆い、前記生体組織の通過を禁止するフィルタと、該フィルタを加熱する加熱部とを備える生体組織処理装置を提供する。
【0006】
本発明によれば、処理容器内において生体組織を処理液で処理した後に、フィルタによって生体組織を処理容器内に残したまま処理液を排出口から排出することができる。
この場合に、加熱部によってフィルタを加熱することにより、フィルタ表面に堆積したコラーゲンを主成分とする繊維組織が溶解させられる。これにより、フィルタの目詰まりを解消して処理液を円滑に排出し、生体組織の処理効率を向上することができる。
【0007】
上記発明においては、前記排出口から前記処理液が排出されているか否かを検出する排出検出部と、該排出検出部によって前記処理液が排出されていないことが検出されない場合に、前記加熱部により前記フィルタを加熱させる制御部を備えていてもよい。
このようにすることで、フィルタの目詰まりが生じて処理液が排出されなくなった場合にフィルタが加熱されるので、フィルタの加熱による生体組織への影響を軽減することができる。
【0008】
また、上記発明においては、前記制御部が、前記加熱部により前記フィルタを加熱させた後に再び前記処理液の排出されていないことが検出された場合に、前記加熱部により、前記フィルタをより高い温度に加熱させてもよい。
このようにすることで、先の加熱によってフィルタの目詰まりが解消されなかった場合に、フィルタをより高い温度に再度加熱することにより、フィルタの目詰まりを確実に解消することができる。
【0009】
また、上記発明においては、前記生体組織が、脂肪組織であってもよい。
このようにすることで、特に繊維組織を豊富に含む脂肪組織であっても、処理効率を向上することができる。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、フィルタの目詰まりを解消して生体組織の処理効率を向上することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】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図である。
【図2】図1の生体組織処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に、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、脂肪組織(生体組織)Aを洗浄する場合を例に挙げて、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る生体組織処理装置1は、図1に示されるように、脂肪組織Aを収容する処理容器2と、該処理容器2の排出口2bを覆うフィルタ3と、フィルタ3を加熱するヒータ(加熱部)4と、処理容器2を振とうさせる振とう機5と、処理容器2の内部と外部との間で液体を搬送する搬送経路6と、処理容器2の排出口2b近傍に配置された光透過センサ7(排出検出部)と、ヒータ4、振とう機5、搬送経路6および光透過センサ7の動作を制御する制御部8とを備えている。
【0013】
処理容器2は、一方向に傾斜した底面2aの最下位置に排出口2bおよび供給口2cを有している。処理容器2は、注入チューブ9に接続される導入口2dを有し、生体内から吸引された脂肪組織Aは注入チューブ9内を介して導入口2dから処理容器2内に注入される。符号2eは、処理容器2内を大気圧に維持するための通気口である。なお、注入チューブ9の一方の端部には、直接患者から所望の生体組織を採取できるカテーテルのような医療器具や予め採取した生体組織が格納されている容器等が連結可能な連結部(図示略)が設けられている。
【0014】
フィルタ3は、処理容器2内に略水平に配置されて処理容器2内を上下方向に分画し、排出口2bおよび供給口2cを覆っている。フィルタ3は、脂肪組織Aの塊より十分小さい孔径を有し、導入口2dから処理容器2内に収容された脂肪組織Aが排出口2b側の空間へ通過するのを禁止している。フィルタ3は、熱伝導性および生体適合性に優れた金属や樹脂など、例えば、ステンレス鋼、コバルトクロム合金、チタン、チタン合金などからなり、その一部が処理容器2の側壁を貫通して処理容器2の外側に突出している。
【0015】
ヒータ4は、処理容器2の外側に突出したフィルタ3の一部を60℃以上、好ましくは、65℃に加熱する。これにより、フィルタ3の、処理容器2内に配置された他の部分も加熱されるようになっている。
振とう機5は、処理容器2が載置される台5aと、該台5aを水平面内で並進回転させるモータ5bとを有している。
【0016】
搬送経路6は、排出口2bおよび供給口2cにそれぞれ接続された廃液チューブ10と、各廃液チューブ10の途中位置に設けられた排出ポンプ11および供給ポンプ12と、各ポンプによる液体の排出または供給を許可または禁止する開閉バルブV1,V2と、供給口2cと開閉バルブV2との間に設けられたエアベントバルブV3とを備えている。排出口2bに接続された廃液チューブ10は図示しない廃液容器に接続され、供給口2cに接続された廃液チューブ10は図示しない洗浄液容器に接続されている。
【0017】
光透過センサ7は、排出口2bに接続された廃液チューブ10の外側に配置され、廃液チューブ10内の光透過率を測定する。光透過センサ7は、測定した光透過率の情報を制御部8に送信する。光透過センサ7によって測定される光透過率は、廃液チューブ10内の状態によって変化し、廃液チューブ10内に洗浄液Bが満たされた状態に比べて、廃液チューブ10内に空気が存在する状態では光透過率が高くなる。
【0018】
すなわち、処理容器2内から洗浄液Bを排出している途中でフィルタ3に目詰まりが生じたときに排出口2bから廃液チューブ10内へ空気が流入するので、光透過センサ7によって測定される光透過率に基づいて、洗浄液Bが排出口2bから排出されているか否かを検出し、フィルタ3の目詰まりを光透過率の上昇として検出することができる。
【0019】
制御部8は、予め設定された以下の手順に従って、ヒータ4、振とう機5、搬送経路6および光透過センサ7の動作を制御することにより、処理容器2内において脂肪組織Aの洗浄を行わせる。
まず、制御部8は、開閉バルブV2を開状態にし、供給ポンプ12を作動させることにより、洗浄液容器から処理容器2へ洗浄液Bを供給させる。このときの供給ポンプ12による洗浄液Bの供給時間は、例えば、操作者によって設定される。供給ポンプ12による供給時間が設定時間に達した後、制御部8は、開閉バルブV2を閉状態にし、供給ポンプ12を停止させる。
【0020】
次いで、制御部8は、振とう機5を所定時間作動させることにより、処理容器2内の脂肪組織Aと洗浄液Bとを撹拌させた後、処理容器2を所定時間静置することにより、処理容器2内において脂肪組織Aと洗浄液Bとを層分離させる。これにより、洗浄液Bよりも比重の小さい脂肪組織Aは、洗浄液Bの層の上に浮いた状態となる。
【0021】
次いで、制御部8は、洗浄液Bの排出に要する必要排出時間を決定し、光透過センサ7による光透過率の測定を開始させるとともに、開閉バルブV1を開状態にし、排出ポンプ11を作動させることにより、処理容器2内の洗浄液Bを排出口2bから廃液容器へ排出させる。必要排出時間は、例えば、処理容器2内に供給された洗浄液Bの体積を排出ポンプ11の流量で除算することにより決定される。
【0022】
ここで、制御部8は、排出ポンプ11の所定時間、例えば、数〜数十秒間の作動と、エアベントバルブV3の短時間の開放と繰り返しながら、排出ポンプ11による合計の排出時間が必要排出時間に達するまで洗浄液Bの排出を行う。すなわち、供給口2cから処理容器2内の大気圧開放を行ないながら洗浄液Bを断続的に排出させる。これにより、排出の途中でフィルタ3の目詰まりが生じたときに、処理容器2内のフィルタ3によって下側に分画された空間が過剰な減圧状態となることが防止されるようになっている。
【0023】
制御部8は、洗浄液Bの排出の途中で、光透過センサ7から受信した光透過率が所定の閾値を上回った場合には、排出ポンプ11を一時停止させ、ヒータ4をオンにしてフィルタ3を短時間、例えば、数秒から数十秒程度加熱した後、排出ポンプ11の作動を再開させる。所定の閾値は、廃液チューブ10内に洗浄液Bが満たされた状態における光透過率と、廃液チューブ10内に空気が満たされた状態における光透過率との間の値に予め設定される。
【0024】
次に、このように構成された生体組織処理装置1の作用について図2を参照して説明する。
本実施形態に係る生体組織処理装置1は、操作者によって脂肪組織Aが処理容器2内に収容された後、例えば、操作者によって処理開始の指示が入力されることにより、洗浄液容器から処理容器2へ洗浄液Bを供給する(ステップS1)。その後、所定時間処理容器2内において脂肪組織Aと洗浄液Bとを撹拌させることにより脂肪組織Aを洗浄した後(ステップS2)、脂肪組織Aと洗浄液Bとを層分離させてから(ステップS3)、下層の洗浄液Bを排出口2bから排出する(ステップS4)。
【0025】
このときに、生体組織処理装置1は、光透過センサ7によって測定される光透過率に基づいて、フィルタ3の目詰まりの発生の有無を監視する(ステップS5)。そして、フィルタ3の目詰まりが発生せずに正常に洗浄液Bが排出されている場合は、所定時間の排出(ステップS7)、排出の一時停止(ステップSS8)、エアベント(ステップS9)および排出の再開(ステップS10)の一連の動作を、処理容器2内から洗浄液Bが十分に排出されるまで(ステップS6)繰り返す。
【0026】
洗浄液Bの排出の途中で光透過センサ7によって測定される光透過率が所定の閾値を上回った場合、すなわち、フィルタ3に目詰まりが発生した場合(ステップS5)、生体組織処理装置1は、洗浄液Bの排出を一時停止し(ステップS11)、フィルタ3を加熱する(ステップS12)。これにより、フィルタ3表面に堆積していたコラーゲンを主成分とする繊維組織が洗浄液B内に溶解させられ、フィルタ3の目詰まりが解消される。
【0027】
その後、生体組織処理装置1は、再び洗浄液Bの排出を開始する(ステップS13)。生体組織処理装置1は、フィルタ3の加熱の後、排出を再開する前に、振とう機5を作動させることにより処理容器2内を撹拌して、フィルタ3近傍に留まっていた繊維組織を洗浄液B内に均一に分散させてもよい。生体組織処理装置1は、処理容器2内から処理液を十分に排出した後(ステップS6)、脂肪組織Aの洗浄を終了する(ステップS14)。
【0028】
このように、本実施形態によれば、洗浄液Bの排出中にフィルタ3が目詰まりして洗浄液Bが排出されなくなったときに、それが迅速に検出され、フィルタ3の目詰まりが解消される。これにより、洗浄液Bの排出が円滑に行なわれ、コラーゲン等の繊維組織を豊富に含んだ脂肪組織Aであっても効率良く洗浄処理を進めることができるという利点がある。また、処理容器2内を局所的に短時間加熱するだけで済むので、洗浄液Bの上に浮いた脂肪組織Aへの影響を抑えながらフィルタ3の目詰まりを解消することができるという利点がある。
【0029】
なお、本実施形態においては、フィルタ3の目詰まりが検出されたときにフィルタ3を加熱することとしたが、これに代えて、洗浄液Bの排出の前にヒータ4をオンにし、ヒータ4が加熱された状態で洗浄液Bを排出してもよい。このようにすることで、フィルタ3の目詰まりを未然に防ぐことができる。
【0030】
また、本実施形態においては、一度フィルタ3を加熱した後に、再びフィルタ3の目詰まりが検出されたときに、ヒータ4によってフィルタ3をより高い温度、例えば、約100℃に加熱することとしてもよい。そのことによって、フィルタ3の温度が65℃程度にまで加熱されたときに洗浄液Bに十分に溶解させられなかった繊維組織などを確実に溶解または分解させてフィルタ3の目詰まりを解消することができる。
【0031】
また、本実施形態においては、フィルタ3の目詰まりを排出口2b近傍の光透過率の変化に基づいて検出することとしたが、これに代えて、排出口2b近傍の圧力の変化に基づいて検出することとしてもよい。この場合、光透過センサ7に代えて、処理容器2内の、フィルタ3により排出口2b側に分画された空間に、図示しない圧力センサ(排出検出部)が設けられる。
【0032】
フィルタ3が目詰まりしたときに、処理容器2内のフィルタ3により排出口2b側に分画された空間は、排液ポンプ11による吸引力により減圧されて圧力が負圧となる。すなわち、フィルタ3の目詰まりを、排出口2aから洗浄液Bが排出されているか否かに基づいて、圧力センサにより測定される圧力の低下として検出することができる。
【0033】
また、本実施形態においては、生体組織の処理の一例として脂肪組織Aの洗浄を例に挙げたが、脂肪組織Aの消化や、他の生体組織の処理にも生体組織処理装置1を使用することができる。
【0034】
例えば、洗浄液Bを排出した後の処理容器2に消化酵素液を供給し、洗浄済みの脂肪組織Aと消化酵素液とを撹拌することにより脂肪組織Aを分解し、脂肪組織Aに含まれていた脂肪由来細胞を消化酵素液内に遊離させる。そして、上述した実施形態と同様にして、洗浄液Bに代えて消化酵素液を排出することにより、脂肪由来細胞の細胞懸濁液を処理容器2内から回収することができる。この場合にも、脂肪組織A由来のコラーゲンなどによるフィルタ3の目詰まりを、該フィルタ3の加熱によって解消しながら、脂肪組織Aの分解処理を効率良く進めることができる。
【符号の説明】
【0035】
1 生体組織処理装置
2 処理容器
2b 排出口
2c 供給口
3 フィルタ
4 ヒータ(加熱部)
5 振とう機
6 搬送経路
7 光透過センサ(排出検出部)
8 制御部
9 注入チューブ
10 廃液チューブ
11 排出ポンプ
12 供給ポンプ
V1,V2 開閉バルブ
V3 エアベントバルブ
A 脂肪組織(生体組織)
B 洗浄液(処理液)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
生体組織と処理液とを収容し、該処理液を排出する排出口を有する処理容器と、
該処理容器内において前記排出口を覆い、前記生体組織の通過を禁止するフィルタと、
該フィルタを加熱する加熱部とを備える生体組織処理装置。
【請求項2】
前記排出口から前記処理液が排出されているか否かを検出する排出検出部と、
該排出検出部によって前記処理液が排出されていないことが検出されない場合に、前記加熱部により前記フィルタを加熱させる制御部とを備える請求項1に記載の生体組織処理装置。
【請求項3】
前記制御部が、前記加熱部により前記フィルタを加熱させた後に再び前記処理液の排出されていないことが検出された場合に、前記加熱部により、前記フィルタをより高い温度に加熱させる請求項2に記載の生体組織処理装置。
【請求項4】
前記生体組織が、脂肪組織である請求項1に記載の生体組織処理装置。

【図1】
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【図2】
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