組織抽出・収集装置
【課題】組織工学および移植の適用などで使用可能な、組織を抽出・収集するための方法および装置を提供する。
【解決手段】一実施形態では、装置は外側チューブを含んでよい。回転可能なシャフトは、外側チューブの内部に配され、遠位端部に形成された組織採取先端部を有してよく、組織採取先端部は、その回転によって組織を切除するのに有効である。切除組織を受けて収集するための組織収集装置が含まれてよく、組織収集装置は、中に収集された組織の量を表示してよい。いくつかの実施形態では、組織収集装置は、収集された組織の量を表示するために並進移動してよい。多くの場合、本明細書で開示される装置は、組織採取先端部が軟組織を切除し、骨に接触したときには（または接触直後に）停止するように組織採取先端部を駆動させるよう構成された駆動機構を含んでよい。
【解決手段】一実施形態では、装置は外側チューブを含んでよい。回転可能なシャフトは、外側チューブの内部に配され、遠位端部に形成された組織採取先端部を有してよく、組織採取先端部は、その回転によって組織を切除するのに有効である。切除組織を受けて収集するための組織収集装置が含まれてよく、組織収集装置は、中に収集された組織の量を表示してよい。いくつかの実施形態では、組織収集装置は、収集された組織の量を表示するために並進移動してよい。多くの場合、本明細書で開示される装置は、組織採取先端部が軟組織を切除し、骨に接触したときには（または接触直後に）停止するように組織採取先端部を駆動させるよう構成された駆動機構を含んでよい。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
本願は、２００３年９月１１日に出願された米国出願第１０／６６１，４６０号、名称「Tissue Extraction and Maceration Device」（現在、米国特許公報第２００５／００５９９０５号として公開されている）の一部継続出願であり、上記出願に関する教示は、参照によりその全てが本明細書に組み込まれる。
【０００２】
〔分野〕
概して、本願は、組織を抽出および収集するための方法および装置に関する。
【０００３】
〔背景〕
組織移植片は、外傷、感染症、または慢性的な変性疾患、関節整形手術、および口腔／顎顔面の手術によって引き起こされる組織の間隙、損傷、または他の欠陥部を治療するために、しばしば使用される。また、骨移植片は、骨折、骨の間隙、または他の欠陥部を治療するために使用され得る。移植片は基礎構造を提供し、宿主組織がこの基礎構造の中に再生し、治癒することができる。いったん植え込まれると、生きた細胞が、移植片の多孔性のミクロ構造の中に一体化して新しい組織を支持し、新しい組織が成長して損傷領域を修復するようになる。
【０００４】
組織の損失または機能不全は、人の保健医療において最も頻度が高く、かつ費用のかかる問題の１つである。近年、移植は、自家移植片および同種移植片を準備するという移植から、生合成および組織工学による生体置換（biosynthetic and tissue-engineered living replacements）へと進化している。組織工学により、患者の自己細胞の標本から発生する、移植可能な機能組織置換物（functional tissue replacements）の増殖が可能となっている。自己細胞は、生検を使用して患者から組織を採取することによって入手され、次に、細胞が組織標本から抽出されて、実験室で適切な数に培養される。これらの生きた細胞は、次に、立体的な天然または合成の足場またはマトリクスの中に設置され、分化および組織成熟を確実にする組織特有の培養条件の下で保たれる。適切な条件および信号を提供されれば、細胞は、患者の欠陥部位の中に植え戻されることができる生きた組織（living tissue）を作り出すための様々なマトリクス材料を分泌するだろう。
【０００５】
現在の組織工学処置は、多段階の処理を伴う。第１に、患者の身体から組織標本を除去するために、生検が実行される。様々な生検装置が当技術分野で周知であり、例えば、組織標本を切り取るのに有効な、高圧流体ジェット（high-pressure fluid jets）が含まれる。いったん生検処置が完了したら、組織標本は実験室に送られ、そこで細胞が組織標本から離される。次に、離された細胞は、第２の外科処置において、その後の成長および最終的な患者への植え戻しのための立体的な足場に設置されてよい。
【０００６】
現在の処置は効果的であることが判明しているが、それらは、非常に時間がかかり高価で、また、複数の外科処置を伴い得る。したがって、組織標本を入手して処理するためのさらに効率的かつ効果的な方法および装置の必要性が存在している。また、細胞の生存能力を最大にし、効率的で使い易い小型の装置を外科医に提供する、改良された組織抽出装置の必要性が依然として残っている。
【０００７】
〔概要〕
一実施形態では、外側チューブ、および、外側チューブの内部に回転可能に配されたシャフトを含む、組織抽出・収集装置が提供される。シャフトは、その遠位端部に配された組織採取先端部を有してよく、組織採取先端部は、回転によって組織を切除するのに有効であってよい。加えて、装置は、外側チューブから切除組織および流体の流れを受けるために外側チューブに連結された組織収集装置を有してよい。いくつかの実施形態では、組織収集装置は、収集された切除組織の量を１つ以上の表示器によって表示するよう構成されてよい。他の実施形態では、組織収集装置は、収集された切除組織の量を、組織収集装置の一部の転位を表示する１つ以上の表示器によって表示するように構成されてよい。
【０００８】
広く様々な変形体が可能である。いくつかの実施形態では、例えば、組織抽出・収集装置は、ハンドルハウジングであって、そこから外側チューブが延びる、ハンドルハウジングをさらに含んでよい。他の実施形態では、電気モーター、または、モーターおよび／もしくは伝動機構などの駆動機構が、シャフトに連結され、例えば約１００〜５０００ｒｐｍの範囲の速度でシャフトを回転させるのに有効であってよい。駆動機構は、電池により動力を供給されてよい。ある例示的実施形態では、組織抽出・収集装置は、真空源を含んでよく、この真空源は、組織収集装置に連結され、組織収集装置の少なくとも一部を通して組織を引き込むのに有効である。
【０００９】
組織収集装置は、様々な構成を有してよい。一実施形態では、組織収集装置は、中を通る流体の流れを受けるための、注入口および排出口を有する容器、ならびに、容器を通る流体の流れを受けるための、容器の中に配された組織収集室を含んでよい。組織収集室は、組織を収集しかつ流体を通すための、メッシュ、フィルタ、スクリーン、または穿孔された表面などのろ過要素を含んでよい。いくつかの実施形態では、組織収集室は、可動式に配されてよい。例えば、組織収集室は、その長さ方向軸に沿って並進移動可能であってよく、よって、容器を通る流体の流れが、容器の内部で組織収集室を並進移動させるのに有効となる。バネまたはエラストマー要素などの付勢要素が、長さ方向軸に沿って組織収集室を付勢するために含まれてよい。このような実施形態では、容器を通る流体の流れは、付勢要素に打ち勝って、組織収集室の転位が組織収集室の中の組織の量に対応するように、容器の内部で組織収集室を並進移動させるのに有効であってよい。いくつかの実施形態では、組織収集室の少なくとも一部は、容器の中に形成された管腔を横切って延びてよく、よって、容器を通る実質的に全ての流体の流れが、組織収集室を通って流れるようなる。
【００１０】
また、組織収集装置は、容器の実質的に透明な部分、または、組織収集室に配された基準線などの１つ以上の可視表示器を含み、組織収集装置の中の収集された組織の量を示してよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の可視表示器は、組織収集室の中の組織の量に対応する、組織収集室の転位の程度を表示してよい。いくつかのケースでは、組織収集室の可視表示器は、容器の可視表示器と照合されるか、または、組み合わせられてよい。なおさらなる実施形態では、組織収集装置は、組織収集室に配された１つ以上の可視表示器を含み、組織収集室の中の組織の量に対応し得る組織収集室の転位の程度を示してよい。例えば、可視表示器は、約５０〜１０００ｍｇの組織が組織収集装置または組織収集室に配されたときを表示するよう構成されてよい。
【００１１】
別の実施形態では、例示的組織抽出装置は、シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部を含んでよい。組織採取先端部は、その回転によって組織を切除するのに有効であってよい。組織採取先端部はまた、その中に切除組織を受けるための管腔を有してよい。駆動機構が、組織採取先端部に連結され、組織採取先端部にトルクを適用してよく、よって、組織採取先端部は、（患者の膝からの軟骨を含めた）軟骨などの軟組織を切除するよう回転し、組織採取先端部が骨に接触したときには、回転を停止する。組織採取先端部は、骨の汚染物を実質的に含まない組織標本を生成するよう、十分速く停止してよい。いくつかの実施形態では、このような組織標本は、約１０％未満の骨の汚染物を有し、他の実施形態では、約５％未満（より望ましくは約１％）の骨の汚染物を有し得る。いくつかの実施形態では、適用されるトルクは、約１〜５Ｎ・ｃｍの範囲にあってよく、または、他の実施形態では、約２〜３Ｎ・ｃｍの範囲にあってよい。駆動機構は、適用されるトルクを提供するよう構成されたモーターおよび１つ以上のギアを含んでよい。駆動機構は、約１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの速度で、または、いくつかの実施形態では、約２０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの速度で、組織採取先端部を回転させるのに有効であってよい。組織抽出装置はまた、他の様々な特徴部を有してよい。例えば、組織抽出装置は、組織採取先端部を通して切除組織を取り出すために組織採取先端部に連結された真空源を含んでよい。組織抽出装置はまた、組織採取先端部から切除組織を受けるために組織採取先端部に連結された組織収集装置を含んでよく、この組織収集装置は組織の足場を含んでいる。
【００１２】
さらに別の実施形態では、例示的組織抽出装置は、シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部、および、組織採取先端部に連結され、組織採取先端部を回転させるのに有効な、駆動機構を含んでよい。組織抽出装置は、組織採取先端部から切除組織を受けるために組織採取先端部に連結された組織収集装置を含んでよく、この組織収集装置は、組織の足場を含んでいる。組織採取先端部は、広く様々な特徴部を有してよい。例えば、組織採取先端部は、その回転によって、（軟組織標本、軟骨組織標本、および／または、実質的に骨の材料を含まない組織の見本などの）生存可能な組織標本を切除するのに有効であってよい。例えば、いくつかの実施形態では、組織標本の少なくとも約５０％の細胞、より好ましくは７０％より多い細胞は、組織標本から遊走（migration）することのできる生きた細胞に相当する。さらに、組織採取先端部は、実質的に円筒形または円錐形の先端部を含んでよく、この先端部はその中に形成された１つ以上の開口部を備えて切除細胞がその開口部を通過するのを可能にする。組織採取先端部は、１つ以上の開口部の周囲に少なくとも部分的に配された切断用表面であって、組織採取先端部の回転によって組織を切断するよう構成された、切断用表面を含んでよい。
【００１３】
さらに別の実施形態では、例示的組織抽出装置は、シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部、および、組織採取先端部に連結され、組織採取先端部を回転させるのに有効な、駆動機構を含んでよい。組織抽出装置はまた、組織採取先端部から切除組織を受けるために組織採取先端部に連結された組織収集装置を含んでよく、この組織収集装置は、組織の足場を含んでいる。組織採取先端部は、広く様々な特徴部を有してよい。例えば、組織採取先端部は、その回転によって、（軟組織小片、および／または軟骨組織小片などの）組織小片を切除するのに有効であってよく、少なくともいくつかの切除組織小片は、それぞれ０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片である。例えば、いくつかの実施形態では、切除組織小片の少なくとも約９０％は、それぞれ約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片であり、他の実施形態では、切除組織小片の少なくとも約５０％は、それぞれ約０．０１ｍｍ３〜１ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片である。組織採取先端部は、１つ以上の開口部の周囲に少なくとも部分的に配された切断用表面を有してよく、その回転によって組織を切断するよう構成されてよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の開口部は、直径が約２ｍｍであってよい。
【００１４】
他の態様では、組織を抽出および収集するための方法が提供される。様々な技術が使用されてよい。しかしながら、一実施形態では、例示的方法は、回転可能なシャフトの遠位端部に形成された回転可能な組織採取先端部で組織を切除すること、および、切除組織を真空力によって組織収集装置に運ぶことを含んでよい。方法はまた、組織収集装置の中に収集された切除組織の量を、組織収集装置の１つ以上の表示器によって表示することを含んでよい。切除組織の量を表示するためには、例えば、収集された組織の量が表示器に比較されてよく、または、組織収集装置の一部の転位が表示されてもよい。例えば、組織収集室の転位が組織収集室の中の組織の量に対応するように、組織収集装置の容器の内部で組織収集室が移動され（例えば、並進移動され）てよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の可視表示器が組織収集装置の実質的に透明な部分に配されてよく、１つ以上の可視表示器は、組織収集室の中の組織の量に対応する組織収集室の転位の程度を表示してよい。方法はまた、例えば、組織収集装置を通るように流体の流れを方向付けることによって遂行され得る、組織収集装置から切除組織を除去すること、および、組織の足場に切除組織を沈着させることを含んでよい。
【００１５】
〔図面の簡単な説明〕
本発明は、添付の図面と共に考慮される以下の詳細な説明により、さらに十分に理解されるであろう。
【００１６】
〔詳細な説明〕
本明細書に開示される装置の構造、機能、製造および使用ならびに方法の原理の包括的理解を提供するために、ある例示的な実施形態を説明する。これらの実施形態のうちの１つ以上の例が、添付の図面に例示されている。当業者は、本明細書に特に記述され、かつ添付図面に図示される装置および方法は非限定的な例示的実施形態であり、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解するであろう。一例示的実施形態と関連して図示または説明される特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせられてよい。このような改変および変更は、本発明の範囲に含まれることが意図されている。
【００１７】
概して本願は、組織を抽出および／または収集するために有用な方法および装置を提供する。本願は、組織を抽出し、分離（macerate）させるため、および、随意に、組織の足場に組織を沈着させるための装置および方法を提供する。方法および装置は、適切な量の生存可能な組織標本、および、適切な形状および／またはサイズの組織小片を含有する生存可能な組織標本を、組織の足場に組み込むため抽出するために、または、他の組織工学技術において、使用されてよい。例えば、いくつかのケースでは、方法および装置は、多くのケースで流体環境（fluid environment）において、身体から軟骨または他の組織を採取し、採取された軟骨または他の組織を処理するために使用されてよい。さらに、いくつかのケースでは、方法および装置は、望ましくない量の下層の骨（または、他の下層の組織）を採取することなく軟骨を採取および処理するために使用されてよい。しかしながら、上記は専ら例示であり、本明細書に記載される方法および装置は、様々な目的および処置のための生検および組織採取を含め、広い適用性を有することが理解されるべきである。
【００１８】
図１Ａ〜図１Ｂに示されるように、装置１０は、概して、実質的に開放した遠位端部１２ｂを有する外側チューブ１２、および、外側チューブ１２の内部に回転可能に配されたシャフト１４（図１Ｂ）を含み、開放した遠位端部１２ｂは、組織表面に位置させられ、かつ、好ましくは、組織表面と密封部を形成するよう構成される。シャフト１４は、図１Ｂに示されるように、シャフト１４が外側チューブ１２の内部に完全に配されている、第１の近位位置と、シャフト１４の遠位端部１４ｂの一部が外側チューブ１２の遠位端部１２ｂの開口部を通って延びている、第２の遠位位置（不図示）との間で移動することができる。装置１０はまた、シャフト１４が遠位位置に移動されたときに組織標本を切除するのに有効な、シャフト１４の遠位端部１４ｂに形成された組織採取先端部１６、および、組織採取先端部１６に近位の位置でシャフト１４に連結された切断部材１８を含む。切断部材１８は、組織採取先端部１６によって切除された組織標本を分離させるのに有効である。例示的実施形態では、装置１０の構成要素は、外側チューブ１２の一部の周囲に延び、かつ装置１０の操作を容易にする形状を有する、外側ハウジング２６の内部に位置付けられる。
【００１９】
装置は、片手を使用して作動され得る、単純なオールインワンの装置を提供できるという点で、特に有利であり得る。装置は、効果的に生存可能な組織標本を除去し、除去された組織の量を制御し、かつ、既定のサイズを有する小片に組織標本を分離させるよう設計されている。
【００２０】
装置１０の外側チューブ１２は、図２Ａおよび図２Ｂにさらに詳細に示されており、実際にいかなる形状、サイズ、および構成を有してもよい。図示された実施形態では、外側チューブ１２は、概して細長い円筒形の形状を有し、近位端部１２ａおよび遠位端部１２ｂを含み、それら端部の間を内側管腔１２ｃが延びている。外側チューブ１２の近位端部１２ａは、開放または閉鎖されてよいが、好ましくは、以下に論じられるように、駆動機構に接続されるよう構成される。外側チューブ１２の遠位端部１２ｂは、少なくとも部分的に開放しており、組織表面に接して留まるよう構成されてよい。遠位端部１２ｂは、外側チューブ１２の内側管腔１２ｃと組織表面との間に密封部を提供するよう構成される形状をさらに有してよい。図２Ｂに示されるように、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂは、装置１０の長さ方向軸Ｌに対して角度αで配される。角度αは様々であってよいが、一例示的実施形態では、遠位端部１２ｂは、軸Ｌに対して約３０度〜７０度の範囲で、より好ましくは約４０度で、角度をなす。使用の際、遠位端部１２ｂと組織表面との間に作り出された密封部は、外側チューブ１２の内側管腔１２ｃに異物が入るのを防ぐという点で、特に有利である。角度をなした遠位端部１２ｂが好ましいが、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂは、他の様々な構成を有してよく、遠位端部１２ｂには随意に、組織表面への設置および／または組織表面との密封された接続を容易にする他の特徴部が含まれてよい。非限定的な例として、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂの縁部壁は、組織表面への外側チューブ１２の安全な位置付けを容易にするために縁部壁に形成された、うね１３などの表面特徴部を含んでよい。当業者は、他の技術が、組織表面上での外側チューブ１２の位置を保つのを助けるために使用されてよいことを、理解するだろう。
【００２１】
別の実施形態では、外側チューブ１２は、組織収集装置に装置１０を噛み合わせるための、または、別の方法で組織標本が収集されるのを可能にするための、サイドアーム２０を含んでよい。サイドアーム２０は、好ましくは、装置１０の近位端部１２ａに隣接して配され、好ましくは、サイドアーム２０は、チューブ１２の長さ方向軸Ｌに対し実質的に横向きの方向に延びる。サイドアーム２０は随意に、外側チューブ１２の一部の周囲に延び、かつ、サイドアーム２０に取り付けられる、第２チューブ２１によって、外側チューブ１２に連結されてよい。サイドアーム２０は、チューブ１２の内側管腔１２ｃと連絡する内側管腔２０ｃを含み、よって、チューブ１２の遠位端部１２ｂの中に流れてチューブ１２の内側管腔１２ｃを通る全ての材料が、外側チューブ１２の近位端部１２ａを通って出るのではなく、サイドアーム２０の内側管腔２０ｃの中に入るようになる。サイドアーム２０の遠位端部２０ｂは、図６に関してさらに詳細に論じられるように、組織収集装置に形成された入口ポートと噛み合うための、遠位端部２０ｂに形成されたコネクタ２２を含んでよい。コネクタ２２は、実際に、サイドアーム２０が噛み合うよう構成される組織収集装置のタイプにしたがういかなる構成を有することもができるが、コネクタ２２は、好ましくは、サイドアーム２０と組織収集装置との間に耐流体密封部（a fluid-tight seal）を提供すべきである。サイドアーム２０はまた、装置１０によって、組織、および、組織と共に収集されたあらゆる流体を引き込むため装置１０の内部に真空を作り出すために使用されてよい。真空源は、組織収集装置の一部であってよく、または、随意に、別個の真空源が、サイドアーム２０と噛み合うよう提供されてよい。当業者は、真空源が外側チューブ１２のいかなる部分に連結してもよいこと、および、外側チューブは他の様々な形を有してよいが、外側チューブはその中に組織標本を保持するのに少なくとも効果的であるべきことを理解するだろう。
【００２２】
装置１０はまた、随意に、外側チューブ１２の近位端部１２ａの一部およびサイドアーム２０の周囲に延びる外側ハウジング２６を含み、装置１０の操作を容易にしてよい。外側ハウジング２６は、実際にいかなる形状およびサイズを有してもよいが、好ましくは、外側ハウジング２６は、ユーザの手の中に合うよう構成される。一例示的実施形態では、外側ハウジング２６は、外側チューブ１２の回転を可能にするための、外側ハウジング２６の遠位部分に形成された回転部材２６ａを含んでよい。示されるように、回転部材２６ａは、ハウジング２６に回転可能に連結され、回転部材２６ａは、外側チューブ１２の周囲に位置付けられて取り付けられる。結果として、回転部材２６ａは、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂの位置を制御するために使用され、それによって、組織表面への外側チューブ１２の遠位端部１２ｂの適切な設置を容易にすることができる。回転部材２６ａは、好ましくは、自由に回転可能なのではなく、制御された形で回転可能であり、よって、使用の間、外側チューブ１２の位置が保たれ得るようになる。
【００２３】
図１Ｂに戻って参照すると、装置１０は、外側チューブ１２の内部に配され、かつ、外側チューブ１２を通って延びる、内側シャフト１４をさらに含んでいる。内側のシャフト１４はまた、様々な形状およびサイズを有してよいが、好ましくは、近位端部１４ａおよび遠位端部１４ｂを有する、概して細長い円筒形部材である。シャフト１４の近位端部１４ａは、シャフト１４を回転させるのに有効な駆動機構２２に連結するよう、外側チューブの近位端部１２ａから外に延びてよい。実際に、シャフト１４を回転させるために、いかなる駆動機構２２が使用されてもよい。図１Ａに示され、図１Ｂに部分的に示されるように、駆動機構２２は、ハウジングの内部に配されるモーター（不図示）の形態をしている。例えばドリルまたは電気モーターシステムなどのモーターは、シャフト１４を回転させるのに有効である。駆動機構２２は、好ましくは、シャフト１４に噛み合わせられるだけであり、よって、駆動機構２２は、近位位置と遠位位置との間で、シャフト１４と共に移動することができる。一例示的実施形態では、モーターは好ましくは、約１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの範囲の速度で作動される。比較的低い作動速度が、組織標本に損傷を与える危険性を減少させるために、好ましい。当業者は、実際にいかなる駆動機構が使用されてもよいこと、および、意図される使用にしたがって、駆動機構の速度は様々であってよいことを、理解するだろう。
【００２４】
シャフト１４の近位端部１４ａはまた、近位位置と遠位位置との間でシャフト１４を移動させるのに有効なトリガー機構２４を含んでいる。トリガー機構２４は様々な構成を有してよいが、図１Ａおよび図１Ｂは、外側チューブ１２の一部の周囲に配される外側ハウジング２６に連結されたトリガー機構２４を図示している。トリガー機構２４は、外側ハウジング２６の内部に旋回可能に配され、プルロッド２５によって駆動機構２２に連結される。結果として、トリガー機構２４が、例えば人の指を使用して作動されると、トリガー２４は、プルロッド２５を回転させて駆動機構２２を遠位方向に引き、それによって、駆動機構２２がシャフト１４を遠位位置に移動するようにさせる。シャフト１４は、好ましくは、以下にさらに詳細に論じられるように、シャフトの遠位端部１４ｂの一部のみが、外側チューブ１２から外に延びるのを可能にするよう十分な距離を移動する。
【００２５】
トリガー機構２４が作動された後に、シャフト１４が近位位置に戻るのを可能にするために、装置１０は、シャフト１４を近位位置に付勢するのに有効な付勢要素を含んでよい。付勢要素は、例えばバネ２８などの様々な構成を有してよく、トリガー機構２４、駆動機構２２、および／または、シャフト１４に連結されてよい。図１Ｂ〜図２Ｂに示されるように、バネ２８は、シャフト１４の近位端部１４ａの周囲に配され、外側チューブ１２の近位端部１２ａのすぐ近位に位置付けられる。バネ２８の一部は、随意に、外側チューブ１２にサイドアーム２０を噛み合わせるために外側チューブ１２の近位端部１２ａの周囲に延びる第２チューブ２１の内部に配されてよい。
【００２６】
使用の際、バネ２８は、駆動機構２２と外側チューブ１２との間で圧縮され、それによって、駆動機構２２および内側シャフト１４を近位位置に押し戻すのに有効な付勢力を作り出す。バネ２８はまた、駆動機構２２と外側チューブ１２との間に強固な停止を作り出すのに有効であり、それによって、内側シャフト１４が外側チューブ１２の遠位端部１２ｂから延びることができる距離を制限する。一例示的実施形態では、シャフト１４は、約１ｍｍ〜５ｍｍの範囲の、より好ましくは約３ｍｍの距離、近位位置と遠位位置との間を移動する。当業者は、シャフト１４を近位位置と遠位位置との間で移動させるために、他の様々な技術が使用されてよいことを理解するだろう。
【００２７】
内側シャフト１４の遠位端部は、遠位位置へと移動されると外側チューブ１２から延びるよう構成されており、好ましくは、組織標本を回収するよう構成される組織採取先端部１６を含んでいる。組織採取先端部１６は、様々な構成を有してよいが、好ましくは、組織を引き裂くことなく、またはそうでなければ、組織に損傷もたらすことなく、生存可能な組織標本を回収するよう構成される。さらに詳細には、組織採取先端部１６は、潰れた組織または引き裂かれた組織ではなく、きれいに切断された組織の迅速な除去を可能にすべきである。非限定的な例として、図３Ａ〜図３Ｄは、使用されてよい組織採取先端部１６ａ〜１６ｄのいくつかの実施形態を図示している。図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれ、シャフト１４の回転によって組織の中に切り込むのに有効な、スカラップ形のパラメーター（scalloped parameter）を有する実質的に半円筒形の組織採取先端部１６ａ、１６ｂを図示している。図３Ａでは、組織採取先端部１６ａは、より大きい組織標本を入手するために実質的に中空であり、一方、図３Ｂでは、組織採取先端部１６ｂは実質的に中実であり、スカラップが表面を横切って延びて採取先端部１６ｂにうねを形成している。図３Ｃおよび図３Ｄは、組織採取先端部１６ｃ、１６ｄの代替の実施形態を図示している。特に、図３Ｃは、いくつかの切断歯１７を有する中空の円錐形の部材を図示しており、この切断歯１７は、円錐形の部材の外側表面の周囲に形成され、当該表面から突き出ている。切断歯１７は、チーズおろし器と同様の機能を果たし、つまり、切断歯１７は、組織を貫いていくつかの小さな組織標本を除去し、これらの組織標本は、中空の円錐の内側に収集される。図３Ｄは、図３Ｃに図示された組織採取先端部１６Ｃによく類似している組織採取先端部１６ｄであるが、実質的に円筒形の形状を有し、かつ、実質的に平坦な遠位端部を含む組織採取先端部１６ｄを図示している。
【００２８】
装置１０と共に使用される採取先端部１６は、様々な構成、形状、およびサイズを有することができるが、採取先端部１６は、好ましくは、既定の量の組織を回収するのに有効である。一例示的実施形態では、採取先端部１６によって回収される、組織標本ごとの既定の組織の容積は、約０．５ｃｍ３〜１．５ｃｍ３の範囲にあり、より好ましくは、約０．９ｃｍ３である。当業者は、本発明による装置と共に、様々な組織採取先端部が使用されてよいこと、および、図３Ａ〜図３Ｄは単に例示的実施形態を図示していることを理解するだろう。
【００２９】
シャフト１４の遠位端部１４ｂはまた、切断部材１８を含んでよく、この切断部材１８は、好ましくは、組織採取先端部１６にすぐ近位の位置で、シャフト１４の周囲に配される。切断部材１８は、様々な形状およびサイズを有してよいが、好ましくは、組織採取先端部１６によって切除された組織標本を分離させるのに有効である。組織採取先端部１６と同様に、切断部材１８は、組織を引き裂くのではなく、切断するのに有効で、生存可能な組織標本が入手されるのを可能にすべきである。非限定的な例として、図４Ａ〜図４Ｆは、本発明による装置と共に使用されてよい切断部材１８ａ〜１８ｆのいくつかの実施形態を図示している。概して、各切断部材１８ａ〜１８ｆは、切断部材に形成された１つ以上の刃１９を含み、この刃１９は、矩形、湾曲した形状、三角形、正方形、または不規則な形状などの特定の形状を有する。さらに詳細には、図４Ａは、切断部材に形成された、湾曲したつまりＣ字型の２つの刃１９ａ１、１９ａ２を有する切断部材１８ａを図示している。図４Ｂは、実質的に三角形の３つの刃１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３を有する切断部材１８ｂを図示しており、これらの刃１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３は、シャフトから延びており、お互いから等距離に位置付けられている。図４Ｃは、切断部材１８ｃを形成するただ１つの三角形の刃１９ｃを図示している。図４Ｄは、切断部材１８ａに類似しているが、切断部材に形成された湾曲したつまりＣ字型の３つの刃１９ｄ１、１９ｄ２、１９ｄ３を有する切断部材１８ｄを図示している。図４Ｅは、切断部材１８ｂに類似しているが、実質的に三角形の４つの刃１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３、１９ｂ４を有する切断部材１８ｅを図示しており、これらの刃１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３、１９ｂ４は、シャフトから延びており、お互いから等距離に位置付けられている。図４Ｆは、切断部材に形成された三角形の２つの刃の１９ｆ１、１９ｆ２を有する切断部材１８ｆを図示している。例示的実施形態では、様々な切断要素１８が図示されているが、切断要素は、約０．７ｍｍ〜１．３ｍｍの範囲の直径、より好ましくは約１．０ｍｍの直径を有する小片に組織を分離させるのに有効である。
【００３０】
装置１０はまた、随意に、図５に示されるように、サイジングスクリーン３２を含んでよく、このサイジングスクリーン３２は、外側チューブ１２を通過することが可能な組織小片のサイズを制御するよう構成される。サイジングスクリーン３２は、好ましくは、切断部材１８のすぐ近位に配され、中に形成されたいくつかの開口部３４を含んでよく、これらの開口部３４は、開口部３４のサイズより小さいサイズを有する組織小片が開口部３４を通過するのを許容するサイズを有する。開口部３４は、形状およびサイズにおいて様々であってよいが、一例示的実施形態では、開口部３４は、約０．７ｍｍ〜１．３ｍｍの範囲の、より好ましくは約１．０ｍｍの直径ｄを有する。結果として、開口部３４のサイズよりも小さいサイズを有する組織小片のみが、サイジングスクリーン３２を通過することが可能となる。残りの組織小片は、開口部３４のサイズより大きいサイズを有しており、開口部３４を通過できるほど小さくなるまで切断部材１８によって切除され続けるだろう。全ての組織標本が適切なサイズに切除されることを保証するために、切断部材１８およびサイジングスクリーン３２は、好ましくは、お互いに実質的に接近して位置付けられ、よって、（好ましくは真空力によって）サイジングスクリーン３２に対して維持されている組織小片が、切断部材１８と接触するようになる。別の実施形態では、サイジングスクリーン３２は、組織標本の切除を容易にすることができる。特に、各開口部は、開口部の円周より大きいサイズを有する組織を切断するのに有効な上流縁部（upstream edge）を有することができる。
【００３１】
使用の際、装置１０は、外側チューブ１２の内側管腔１２ｃの内部に真空を作り出すのに有効な真空源に（好ましくはサイドアーム２０を介して）接続され、外側チューブの遠位端部１２ｂは、図７Ａに示されるように、組織表面５０に接するように位置付けられる。モーター２２は、シャフト１４を回転させるために稼動され、次に、トリガー２４が絞られて、モーター２２およびシャフト１４を遠位方向に前進させる。結果として、組織採取先端部１６は、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂから外に、組織の中へと延びるだろう。シャフト１４が回転しているので、組織採取先端部１６は、回転して組織標本を切除するだろう。トリガー２４が解放されると、付勢要素２８により、シャフト１４が近位位置に戻る。トリガー２４は、好ましくは、一度だけ発動され、シャフトを組織の中へと迅速に前進させ、組織標本を入手する。いったん標本が入手されると、真空力がサイジングスクリーン３２に向けて組織標本を引き込み、そこにおいて、回転している切断部材１８が組織を分離させる。いったん、分離された小片がサイジングスクリーン３２の開口部３４を通り抜けるよう十分小さくなると、小片は、外側チューブ１２の内側管腔１２ｂを通して、好ましくは、サイドアーム２０の内側管腔２０ｃを通して、引き込まれる。追加的な組織の標本は、組織表面に外側チューブ１２の遠位端部１２ｂを位置付けし直し、トリガー２４を発動させて別の組織を入手することによって、得られる。図７Ｂは、組織標本が除去され、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂが第２の標本を入手するために位置付けし直された、組織表面５０を図示している。
【００３２】
前述したように、組織標本は、組織収集装置の中に収集されてよい。実際にいかなる組織収集装置が使用されてもよいが、図６は、組織収集装置４０の一例示的実施形態を図示している。組織収集装置４０は、概して、中に組織の足場が配されている内側室を有するハウジングを含んでいる。装置４０は、分離された標本を組織の足場に沈着させ、かつ、組織標本と共に入手された余分な流体を収集するのに、有効である。装置４０は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、２００３年３月２８日に出願された、「組織収集装置と方法（Tissue Collection Device and Methods）」と題する米国特許出願第１０／４０２，２６６号（現在、米国特許公報第２００４／０１９３０７１号として公開されている）に、さらに詳細に記載されている。装置１０と組織収集装置４０との組み合わせは、組織標本がシングルステップで切除され、分離され、組織の足場に沈着されるのを可能にするという点で、特に有利である。
【００３３】
図８Ａ〜図１１Ｂは、組織抽出・収集装置９０の別の例示的実施形態を図示しており、この装置は、概して、ハンドルハウジング１００、および、ハンドルハウジング１００から遠位に延び、かつ、随意に、斜角付き先端部１０４を含む、外側チューブ１０２を含んでよい。組織採取先端部１０６が、（図１２の切断具組立体５００の分解組立図にさらに詳細に示される）外側チューブ１０２を通って延びる内側シャフト１１０の遠位端部１０８に位置付けられてよい。内側シャフト１１０は、外側チューブを通って延びてよく、よって、組織採取先端部１０６の少なくとも一部が露出されるようなる。近位端部１１８で、内側シャフト１１０は、駆動連結部１１１を介して、モーター１１４および動力移送組立体１１６などの駆動機構１１２に連結されてよい。電池パック１２０などの携帯型電力源、または他の電源が、ハンドルハウジング１００のスイッチ１２２の制御を受けて、モーター１１４に電力を供給してよい。駆動機構１１２は、内側シャフト１１０および組織採取先端部１０６を回転させ、よって、組織採取先端部１０６は、それが適用される組織を切除するのに有効となり得る。いくつかの実施形態では、駆動機構１１２は、組織採取先端部１０６が、例えば骨など、ある組織に適用されると、「選択的採取」を行って汚染物を削減するよう失速するか、またはそうでなければ止まるよう構成されてよい。
【００３４】
据付用チューブ１２６が、外側チューブ１０２の一部の周囲に配されてよく（示されるように、据付用チューブ１２６は外側チューブ１０２の一部であってよい）、外側チューブ１０２と、内側シャフト１１０と、駆動機構１１２と、移送管１２４との間に連結を提供してよい。移送管１２４は、内側シャフト１１０の中に形成された管腔と連絡していてよい。以下にさらに詳細に記載するように、多くの実施形態では、内側シャフト１１０および駆動連結部１１１は、切除組織および切除組織と一緒になった任意の流体を、（多くの実施形態では、内側シャフト１１０が回転している間に）内側シャフト１１０から、移送管１２４の中に取り出すのを可能にするように構成されてよい。
【００３５】
移送管１２４は、組織収集装置１２８に連結されてよく、この組織収集装置１２８は、図９Ａ〜図１１Ｂに示されるように、ハンドルハウジング１００に位置させられてよい。組織収集装置１２８は、注入口１６１２および排出口１６２２を備えた容器１３０を含んでよい。注入口取付具１３２は、注入口１６１２と移送管１２４との間に連結を提供してよく、一方、排出口取付具１３４は、排出口１６２２と外部の真空源との間に連結を提供してよい。使用の際、組織収集装置１２８は、流体が真空源へと通過するのを可能にしながら、容器１３０の内部に切除組織を収集してよい。以下にさらに詳細に記載するように、多くの実施形態では、組織収集装置１２８は、例えば可視的に観察ポート１３８によって、または他の手段で、収集された組織の量を示し、かつ／または、定量化するための機構を含んでよい。いくつかの実施形態では、組織収集装置１２８は、図９Ａおよび図１１Ｂに示されるように、収集された組織を除去するために、ハンドルハウジング１００から切り離されてよい。組織収集装置１２８はまた、図９Ｃに示されるように、装置９０から組織収集装置１２８を外すことなく、ハンドルハウジング１００から延ばされてよく、このことは、組織収集装置１２８の内容物をさらに詳細に見るのに、または他の機能において、有利となり得る。収集された組織は、組織の足場に沈着されるか、細胞を培養するために使用されるか、または広く様々な適用において使用されてよい。
【００３６】
図８Ａに戻ると、ハンドルハウジング１００は、広く様々な形状を有してよいが、示されるように、ハンドルハウジング１００は、一体化スイッチ１２２を備えた先細部分１４２およびベース部分１４４を有し、ベース部分１４４は、電池パック１２０を包含するようサイズ決めされてよい。示されるように、先細部分１４２は、モーター１１４を収容してよく、ベース部分１４４は電池パック１２０を収容してよいが、構成要素の場所は、様々であってよい。ハンドルハウジング１００はまた、組織収集装置１２８を包含し、かつ、中に形成された観察ポート１３８を有し得る、部分１４６を有してよい。図９Ａおよび図９Ｂに示されるように、ルアーフィット、バネ負荷ラッチ、または他のラッチなどの接続機構１３６が、ハンドルハウジング１００の中に組織収集装置１２８を制御可能に保持しておくために、ハンドルハウジング１００に提供されてよい。図１０に見られるように、ハンドルハウジング１００は、複数の部品から、より具体的には、右ハンドルハウジング３００および左ハンドルハウジング３０２から、形成されてよく、これらは、例えばネジ、接着剤などによって、組み立てられるか、または接合されてよい。電池パック１２０のためのカバー１４０は、ハンドルハウジング１００と一体化されてよい。いくつかの実施形態では、カバー１４０は、自由に取り外し可能なものであってよい。他の実施形態では、特に、装置９０の１回の使用または限定回数の使用が望まれる適用では、カバー１４０は、永久的にラッチ留めされるよう構成されてよく（例えば、解除装置のない一方的なラッチ）、よって、電池または他の電源を装填した後、カバー１４０は、開放されるためには破壊されなければならず、電池の次の装填を防いでいる。ハンドルハウジング１００は、ステンレス鋼、プラスチック、および／または、実際に生物学的に適合するあらゆる材料を含め、様々な材料で作製されてよく、これらの材料は、本明細書に記載された他の構成要素のいずれかまたは全てに使用されてもよい。当業者は、ハンドルハウジング１００が、他の様々な構成を有してよいこと、および、そうした構成は、ハウジング１００に収容された構成要素の設置にしたがって、様々であってよいことを、理解するだろう。
【００３７】
前述したように、図１２は、例示的な切断具小組立体５００を図示しており、図１３は、小組立体５００の断面図を提供している。概して、切断具組立体５００は、外側チューブ１０２を含んでよく、この外側チューブ１０２は、示されるように、据付用チューブ１２６に連結され、内側シャフト１１０を受ける。密封部５０２が、据付用チューブ１２６と、内側シャフト１１０と、および／または、駆動連結部１１１との間に、例えば耐流体式（fluid-tight）などの厳重な接続を形成するよう提供されてよい。据付用チューブ１２６はまた、移送管１２４への連結を提供することができ、この移送管１２４は、次に、組織収集装置１２８の注入口取付具１３２に連結されてよい。
【００３８】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、外側チューブ１０２をさらに詳細に示している。外側チューブ１０２は、広く様々な構成を有してよいが、図示された実施形態では、外側チューブ１０２は、実質的に円筒形であり、外側チューブ１０２の近位端部７０２と遠位端部７０４との間に、中に形成された管腔７００を含んでいる。当業者が理解するように、外側チューブ１０２は、円筒形である必要はなく、例えば矩形、正方形、卵形など、広く様々ないかなる断面形状で構造付けられてもよい。一例示的実施形態では、外側チューブの遠位端部７０４は、斜角付き先端部１０４を有する。斜角付き先端部１０４は、図８Ｂの詳細図に見られるように、例えばフードまたは保護カバーなどとして組織採取先端部１０６の一部を覆い、同時に、組織採取先端部１０６の別の部分を露出させるよう、サイズ決めされてよい。このような構成は、組織採取先端部１０６の他の部分（例えば被覆面で覆われた部分）による、不要な接触または損傷をもたらすことなく、部分的に露出された組織採取先端部１０６の一部分または側部での組織の切除を容易にするのに有利となり得る。斜角付き先端部１０４はまた、例えば、組織採取先端部１０６が外側チューブ１０２の中に後退可能である実施形態では、外側チューブ１０２が組織に押しつけられる際、組織に対して密封部を作り出すか、またはそうでなければ、組織に適応するのに、有利となり得る。図１４Ｂに示されるように、斜角付き先端部１０４の遠位表面７０６は、Ｓ字型の外形を有してよい。他の実施形態では、斜角付き先端部１０４の遠位表面７０６は、直線状、角を成している、凹状、凸状、または他の形状であってよい。
【００３９】
図１５Ａおよび図１５Ｂに示されるように、据付用チューブ１２６は、外側チューブ１０２の近位端部７０２で、外側チューブ１０２に連結されてよい。据付用チューブ１２６は、広く様々な構成を有してよい。据付用チューブ１２６は、単一部品として形成されてよく、また、締まりばめ、接着剤またはネジなどの手段で、外側チューブ１０２に連結されてよく、または、他の実施形態では、例えばネジプレート８１２で接合され得る２つ以上の部品によって、構成されてよい。据付用チューブ１２６は、その中に形成された管腔８０２を有してよく、この管腔８０２は、内側シャフト１１０を受け入れるようサイズ決めされている。外側チューブ１０２の近位における管腔８０２は、駆動連結部１１１を受けるためにフランジ部分８０４の下で広くなってよい。連結部８０６が、管腔８０２の長さ方向軸から延びてよく、連結部８０６の中に形成された導管部つまり管腔８０８を有してよい。連結部８０６の外面は、ノッチ８１０を含んでよく、ノッチ８１０の上に設置されたときの移送管１２４の保持を高める。移送管１２４の構成はまた、広く様々であってよいが、図１１Ａおよび図１１Ｂに示される実施形態では、移送管１２４は、可撓性の管状部材である。移送管１２４は、ゴムもしくは他のポリマーなどのエラストマー材料、または他の材料で形成されてよい。代替的に、移送管１２４は、剛性であるか、または、剛性セグメントを含んでよく、移送管１２４が据付用チューブ１２６上の連結部８０６などの他の構成要素と相互作用する所に密封部が提供されてよい。
【００４０】
図１６は、遠位端部１０８に組織採取先端部１０６を、近位端部１１８に駆動連結部１１１を備えた内側シャフト１１０を図示している。内側シャフトは、様々な構成を有してよいが、示されるように、内側シャフト１１０は、円筒形の形状をしており、外側チューブ１０２の内部に合うようにサイズ決めされ、好ましくは、外側チューブ１０２の中で自由に回転するようサイズ決めされる。内側シャフト１１０は、その近位端部１１８および遠位端部１０８の間に定められた内側管腔９００を中に有してよく、管腔９００は、駆動連結部１１１の中へと延びている。前述されたように、内側管腔９００は、図１７にさらに詳細に示されるように、組織採取先端部１０６から切除組織および流体を受けることができる。組織採取先端部１０６は、様々な構成を有してよい。多くの実施形態では、組織採取先端部１０６は、好ましくは、組織を引き裂くか、押しつぶすか、またはそうでなければ、損傷をもたらすことなく、生体組織標本採取して、生存能力を最大にするよう構成される。生存可能な組織標本は、中に１つ以上の生存可能な細胞を有してよく、組織標本から組織の足場に遊走でき、かつ／または、他の組織工学技術の組織移植片で使用され得る、ある割合の細胞を有してよい。例えば、いくつかの実施形態では、採取された組織標本の細胞の少なくとも約５０％、より好ましくは７０％より多くが、組織標本から遊走することができる生きた細胞に相当してよい。実際に、いかなるタイプの組織も、この装置で採取されてよく、そうした組織には、軟骨（患者の膝の特定の関節軟骨を含む）、線維軟骨、メニスカス組織（meniscal tissue）、靭帯組織、腱組織、皮膚組織、骨組織、筋肉組織、骨膜組織、心嚢組織、滑膜組織、神経組織、脂肪組織、腎組織、骨髄、肝組織、膀胱組織、すい臓組織、脾臓組織、椎間板組織、胚性組織（embryonic tissue）、歯周組織、管組織、血液、およびそれらの組み合わせが含まれる。軟骨修復に有用な一実施形態では、組織は、軟骨組織、メニスカス組織、靭帯組織、腱組織、骨膜組織、または滑膜組織を含んでよい。以下にさらに詳細に記載するように、組織採取先端部１０６は、骨組織汚染物を実質的に含まないか、またはほとんど有さない、生存可能な組織標本を採取するように、駆動機構１１２により駆動されてよい。
【００４１】
図１７Ａ〜図１７Ｂに示される一例示的実施形態では、組織採取先端部１０６は、実質的に円筒形の形状をしており、中空であってよく、つまり組織採取先端部１０６の中に形成された管腔を有してよい。いくつかの切断要素が、組織切断先端部１０６に配されてよい。切断要素は、様々な形状、構成およびサイズを有してよいが、一例示的実施形態では、切断要素は、約０．０１〜３ｍｍ３のサイズ範囲を有する小片に組織を細分化する（morselize）のに有効であってよい。しかしながら、組織の小片は、様々なサイズであってよい。例えば、他の実施形態では、細分化された組織小片は、１ｍｍ３未満の範囲、約０．５〜１ｍｍ３の範囲、約１〜２ｍｍ３の範囲、または約２〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有してよい。いくつかの実施形態では、組織標本の中の切除組織小片の約９０％以上が、このようなサイズ範囲内にあってよい。他の実施形態では、組織標本の中の切除組織小片の約５０％以上が、このようなサイズの範囲内にあってよい。専ら例として、図２５は、組織採取先端部１０６で採取された実際の組織小片を示している。多くの場合、特定のサイズの採取組織小片が、有利な点を有し得る。小さすぎる組織小片は、周縁部に多くの割合の細胞を有するかもしれず、採取の間、それらは死滅してしまう可能性が大きく、その結果、組織の生存能力は低いかもしれない。大きい組織小片は、周縁部に比較的少ない細胞を有するかもしれないが、他方で、細胞外マトリクスに包まれている、多くの細胞を有するかもしれず、したがって、外に遊走するのが遅くなり得る。
【００４２】
図１７Ａ〜図１７Ｂに示されるように、切断要素は、回転によって組織を切除するように組織採取先端部１０６の円周部の周囲に配され得る切断用表面１０００であってよい。開口部１００６が、組織採取先端部１０６の壁に形成されて、組織の切除片が先端部１０６の中に入るのを可能にしてよく、組織の切除片は、ポート１０１６を通って、内側シャフト１１０の内側管腔９００の中へと出ていってよい。切断用表面１０００のサイズおよび開口部１００６のサイズは、組織を適切にサイズ決めされた小片に切除して、後の成長、および／または足場におけるそれら組織の組み込みを促進するよう、構成されてよい（または、他の適用のために構成されてよい）。例えば一実施形態では、開口部１００６は、直径が約１ｍｍ〜３ｍｍの範囲にあってよく、他の実施形態では、より好ましくは、直径が約２ｍｍであってよい。この実施形態では、組織は、開口部１００６を通して採取されるが、組織採取先端部１０６は、その遠位端部１０１０に１つ以上の切断用表面１００８を有してよく、このことは、装置９０に対する遠位の圧力を可能にし、また、組織採取先端部１０６が組織を切断するか、または組織の中に切り込むのを可能にすることで、有利となり得る。他の実施形態では、組織採取先端部１０６の遠位端部１０１０は、滑らかで、かつ／または、遠位端部１０１０に切断用表面を全く有さなくてよい。組織採取先端部１０６のベース部分１０１２は、固体であってよく、シャフト１１０に連結されてよい。
【００４３】
図１７Ａ〜図１７Ｂに図示される実施形態では、組織採取先端部１０６は、８つの切断用表面１０００および８つの開口部１００６を含んでいるが、様々な切断用表面および開口部が用いられてよい。加えて、図１７Ａ〜図１７Ｂでは、切断用表面１０００は、組織採取先端部１０６の回転によって組織を切除するように向きを定められるが、他の実施形態では、切断用表面１０００は、組織採取先端部１０６の往復運動によって組織を切除できるように配されてよい。例えば、切断用表面１０００は、開口部１００６の周囲で、一方向より多くの方向に向きを定められてよい。
【００４４】
図１６に示されるように、また、図１８Ａおよび図１８Ｂを更に参照すると、内側シャフト１１０は、駆動連結部１１１に噛み合わされてよい。実際に、いかなる形状およびサイズも可能であるが、図示された実施形態では、駆動連結部１１１は、円筒形のシャフト部分１１０２を含み、シャフト部分１１０２は、管腔９００が管腔１１１２の中に延ばされるように、内側シャフト１１０に連結されるよう構成される。このように、シャフト部分１１０２は、内側シャフト１１０および管腔９００へ延長部を提供してよく、よって、シャフト部分１１０２および内側シャフト１１０は共にシャフト９０２を構成し、管腔９００が内側シャフト１１０および駆動連結部１１１を通って延びるようになる。１つ以上の開口部つまり出口ポート１１０６が、管腔９００を定める側壁に形成されてよい。示されるように、出口ポートは、シャフト部分１１０２に形成される。他の実施形態では、出口ポートは、内側シャフト１１０に形成されてよい。出口ポート１１０６は、いかなる形状およびサイズであってもよいが、駆動連結部１１１の対向する側部上の矩形開口部として示されている。多くの実施形態では、出口ポート１１０６は、以下にさらに詳細に説明されるように、装置９０の作動の間、組織および／または流体が出口ポート１１０６を通って引き込まれ得るように、サイズ決めされてよい。いくつかの実施形態では、出口ポート１１０６は、駆動連結部１１１ではなく、内側シャフト１１０に形成されてよい。駆動連結部１１１は、駆動機構１１２に係合するために、駆動連結部１１１の近位端部に配されたタブ１１０４をさらに含んでよい。示されるように、タブ１１０４は、２つの対向する表面１１０８、１１１０を提供する刃のような要素によって形成される。他の様々な構成のタブ１１０４が可能であり、それらには、様々な形状およびサイズ、表面特徴、多数の刃形要素（例えば、「Ｘ」形に交差している刃など）が含まれる。さらには、他の実施形態では、ギア、駆動シャフトなどを含め、他の種類の要素が、駆動連結部１１１を駆動機構１１２に連結するために使用されてよい。
【００４５】
図１３に戻ると、装置９０の作動の間に切断具小組立体５００を通る例示的な流体の流れが、矢印で表され得る。概して、専ら例として、使用の際、内側シャフト１１０は、外側チューブ１０２の内部で回転してよい。切除組織および流体は、内側シャフト１１０の中の管腔９００を通って流れてよい。組織採取先端部１０６によって捕捉された切除組織および／または流体は、例えば真空力を受けて、内側シャフト１０６の遠位端部１０８から近位端部１１８に、さらに、駆動連結部１１１の中へと移動してよい。駆動連結部１１１の各出口ポート１１０６が移送管１２４への開口部と整列しているので、切除組織および流体は、真空によって移送管１２４の中に引き込まれ得る。例えば、図１３は、２つの出口ポート１１０６を備えた駆動連結部１１１を示しており、１つの出口ポートが移送管１２４への開口部と整列している。当業者が理解するように、移送管１２４の中への流れの性質は、出口ポート１１０６のサイズおよび形状を変更することによって、変更されてよい。いくつかの実施形態では、駆動連結部１１１および／または据付用チューブ１２６は、領域６０２の内部に拡張された内部スペースを有してよく、このスペースは、例えば、出口ポート１１０６の周囲に円筒形の貯蔵部を形成し、よって、内側シャフト１１０が回転しても、出口ポート１１０６は、封鎖されずに、多くの場合または常に、移送管１２４と連絡しているようになる。このような実施形態は、移送管１２４を通る組織および／または流体の流れのいかなる間欠性も、削減または排除するために、有利となり得る。当業者が認識するように、上記は専ら例示のためのものであり、広く様々な変形体が可能である。
【００４６】
駆動機構１１２はまた、様々な構成を有してよい。図１９Ａ〜図１９Ｂに示されるように、一実施形態では、駆動機構１１２は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するが、広く様々な駆動機構および電源が、（回転力などの）力を組織採取先端部１０６に伝えるために用いられてよいことが、理解されるべきである。図示された実施形態では、駆動機構１１２は、電気モーター１１４を含んでおり、電気モーター１１４は、実際に、いかなるＡＣもしくはＤＣモーター、または同期もしくは非同期モーター、または他のタイプのモーターであってもよい。モーター１１４は、モーター据付台１２００に配されてよく、モーター据付台１２００は、例えばスリーブとしてモーター１１４を維持するよう、成形およびサイズ決めされてよい。保持クリップ１２０６が提供されて、モーター１１４の端部を横切って延び、モーター据付台１２００に噛み合うタブを有することで、モーター１１４をモーター据付台１２００の内部に固定させてよい。モーター据付台１２００は、ハンドルハウジング１００の内部など他の物体にモーター据付台１２００を据え付けるために、外部表面から延びるブラケット１２２４、１２２６を有してよい。整列ピン１２１０が、モーター据付台１２００から近位方向に延びてよい。駆動機構１１２はまた、出力ギア１２０２を含んでよく、この出力ギア１２０２は、示されるように、その内部表面に形成されたギア歯部１２１２を備えた中空の円筒の形態をしていてよい。出力ギア１２０２は、モーター据付台１２００から整列ピン１２１０を受け入れるよう構成された車軸１２３４を有してよい。整列ピン１２１０と車軸１２３４との噛み合いは、モーター１１４の向きを定め、よって、モーター１１４のドライブスピンドル１２１４に取り付けられたピニオンギア１２０８が、出力ギア１２０２の内部に形成されたギア歯部１２１２と整合できるようになる。
【００４７】
モーターと組織採取先端部１０６または他の切断要素との間に、いかなる種類の回転式連結が、使用されてもよい。様々な実施形態で、異なるサイズ、タイプ、および／または数のギアが提供されてよい。加えて、モーター１１４ならびにギア１２０８および１２１２は、約１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ、より好ましくは約２０００〜３０００ｒｐｍで、組織採取先端部１０６を回転させるよう選択されてよい。いくつかの実施形態では、ギア比およびトルクは、組織採取先端部１０６が骨に適用されたときではなく、軟組織に適用されたときに、組織採取先端部１０６を駆動させるよう構成されてよい。例えば、駆動機構は、組織採取先端部１０６が骨組織（例えば、採取されるべき組織が骨の軟骨の場合は、軟骨下の骨など）に接触したら十分速く停止して、約１０％未満の骨組織汚染物、より好ましくは約５％未満の骨組織汚染物、またはより好ましくは約１％未満の骨組織汚染物を有する組織標本を生成するように、組織採取先端部を回転させるよう構成されてよい。上記のように、組織標本は、広く様々ないかなる組織タイプを含む生体組織標本であってもよい。このような結果は、約１〜５Ｎ・ｃｍ、より好ましくは約３〜４Ｎ・ｃｍのトルクを組織採取先端部１０６に適用することによって、生成されてよい。モーターおよびギア比は、適切なトルクを達成するように調整されてよい。例えば、４Ｎ・ｃｍのトルクを達成するために、モーターは、約１Ｎ・ｃｍのトルクを提供して、約４対１のギア比を備えたギア機構に連結されてよい。出力ギア１２０２の近位面１２３６は、表面から先に延びる複数の三角形フィンガータブ１２３２を含んでよい。示されるように、フィンガータブ１２３２は、駆動連結部１１１のタブ１１０４を受けるために、２対で配列されてよい。使用の際、モーター１１４によって提供されたトルクは、ピニオンギア１２０８、出力ギア１２０２、およびフィンガータブ１２３２を回転させてよく、これにより、駆動連結部のタブ１１０４および内側シャフト１１０に回転力が適用されてよい。駆動機構１１２はまた、モータースピンドル１２１０に取り付け得る保持座金１２０４を含んで、ピニオンギア１２０８およびモーター据付台１２０２に対して出力ギア１２０２を固定させてよい。図２０および図２１Ａ、図２１Ｂは、上記のモーター据付台１２００および出力ギア１２０２をそれぞれさらに詳細に図示している。
【００４８】
駆動機構１１２は、モーター１１４への電気の流れを制御するためのスイッチ１２２をさらに含んでよい。示されるように、スイッチ１２２は、単極の押し発動式のタイプであり、スイッチ１２２の押下が回路を完成させ、スイッチ１２２への圧力を解放すると回路が開放する。しかしながら、実際に、ロッカースイッチ、スライドスイッチ、オン／オフボタン、単極式、二極式などを含め、いかなるタイプのスイッチも可能である。スイッチ１２２は、ワイヤ１２１６、１２１８に接続されてよい。ワイヤ１２１６は、正の電力端末（positive power terminal）１２２０に通じてよく、そこに、電池パック１２０などの電源の正の端部が接続されてよい。ワイヤ１２１８は、モーター１１４の正の端末１２１８に通じてよい。また、ワイヤ１２３８が、モーター１１４の負の端末１２３０に負の電力の端末（negative power terminal）１２２２を接続するように提供されてよい。示されるように、スイッチ１２２は、開放した正の回路を提供し、つまり、スイッチが開放しているとき、モーター１１４の正の端末１２２８は開放した回路であり、一方、モーター１１４の負の端末１２３０は、常に負の電力の端末１２２２に接続され、この負の電力の端末１２２２は電池パック１２０の負の端部に接続されている。しかしながら、実際に、開放した負の回路など、いかなる切り替え式回路構成も可能である。
【００４９】
いくつかの実施形態では、駆動機構は、内側シャフト１１０および組織採取先端部１０６を一方向に回転させてよいが、他の実施形態では、シャフト１１０の回転は往復してもよく、または、回転の方向は、例えば、モーター１１４に代わりの極性を提供するＡＣ電源またはスイッチ組立体を使用するなどして、ユーザ選択が可能であってよい。方向を逆にするために、極性を変更してよい。往復運動は、適切なモーターおよび電子技術を用いて達成されてよい。このような実施形態では、組織採取先端部１０６は、いずれの方向にも有効な切断用表面を有してよい。
【００５０】
電池パック１２０または他の電源は、様々な構成を有してよいが、図２２に示されるように、電池パック１２０または他の電源は、実質的に矩形で、かつ、中に形成された４つの受け入れスロット１５０１を含んでいる、ケース１５００を含んでいる。ケースは、様々な電源を収容するために様々な形状およびサイズを有してよいが、この実施形態では、４つの単三型電池１５０８が用いられる。逆電流器（spacer）１５０２が、ケース１５００の底部に配されてよい。逆電流器１５０２は、例えばシリコンで作製されてよい。電池パックはまた、短絡バー（shorting bars）１５０４、１５０６を含んでよく、これらの短絡バー１５０４、１５０６は、電池１５０８の隣接する端末の間に電気接続を提供するために、電気伝導性材料で形成された矩形のバーであってよい。別の短絡バー１５１０が、電池１５０８の上表面に提供されてよく、これらの短絡バーは、１つの電気経路が４つの電池１５０８を通って定められるように、集合体として配列される。電池パック１２０は、上部密封部１５１２をさらに含んでよく、この上部密封部１５１２はまた、シリコン、または、ゴム、プラスチックなどの別の材料で作成されてよい。電源端末１５１４、１５１６もまた、提供されてよい。示されるように、端末１５１４は正の端末であり、端末１５１６は負の端末であり、これらの端末１５１４、１５１６は、図１９Ｂに示される電力端末１２２０、１２２２にそれぞれ接続されてよい。他の実施形態では、端末１５１４および１２２０は同じ端末であってよく、端末１５１６および１２２２は同じ端末であってよい。カバー１５１８が、端末１５１４、１５１６の上に配されてよく、ネジ１５２０、ボルト、接着剤、締まりばめ、インターロックタブ、レール、または広く様々な他の任意の手段によって、所定の位置に固定されてよい。
【００５１】
前述のように、組織抽出・収集装置９０はまた、組織収集装置１２８を含んでよく、図１０に示されるように、この組織収集装置１２８は、注入口取付具１３２を介して移送管１２４に連結されてよい。組織収集装置は、広く様々な構成を有してよいが、図２３Ａ〜図２３Ｂの図示された実施形態では、組織収集装置は、注入口１６１２から排出口１６２２へと通る通路を定める容器１３０を含んでいる。示されるように、容器１３０は、実質的に透明な円筒形の管であるが、しかしながら、実際に、いかなる形状およびサイズのシャフト、ハウジング、カバーリング、円筒も使用されてよい。当業者が理解するように、容器１３０は実際に、組織および／または流体に容器１３０を通過させるのに適したいかなる形状およびサイズであってもよい。例えば、容器１３０は、矩形、正方形、卵形などの断面形状を有してよく、容器１３０の中に形成された、同じまたは異なる形状をした導管を有してよい。注入口取付具１３２は、移送管１２４に直接連結するよう構成された第１外側部分１６００を有してよく、例えば、第１部分１６００の直径は、移送管１２４が第１部分１６００の上を滑ることができるか、またはその上に設置され得るような、直径であってよい。しかしながら、他の実施形態では、第１部分１６００は、移送管１２４の相補的取付具に噛み合わされてよく、よって、組織収集装置１２８が装置９０のハンドルハウジング１００の中に挿入されたとき、および、接続機構１３６が係合されたときに、耐流体密封を提供する。他の実施形態では、追加的取付具、密封部、ラッチ、接着剤、または様々な任意の連結要素が用いられてよい。第２部分１６０２が、容器１３０に連結されるよう構成されてよい。排出口取付具１３４もまた、第１および第２部分を有してよく、第１部分１６０６は、例えば管、取付具、シャフトなどを介して、真空源に連結するよう構成されてよい。第２部分１６０４は、容器１３０に連結されるよう構成されてよい。排出口取付具１３４は、例えば排出口取付具１３４を回転させることで係合されるタブ、または他の手段を介して、容器１３０に取り外し可能に連結されて、容器１３０の内部の成分へのアクセスを可能にしてよい。容器１３０、注入口取付具１３２および排出口取付具１３４は、中に通路１６１２を定めてよく、この通路１６１２を通して、装置９０の作動の間、切除組織および／または流体が、（例えば、排出口取付具に連結された真空源の力を受けて）流れてよい。
【００５２】
図２３Ａおよび図２３Ｂに示されるように、組織収集装置１２８は、組織収集室１６２０をさらに含んでよく、この組織収集室１６２０は、例示的実施形態では、フランジ付き領域１６１４およびろ過要素１６１６を備えた実質的に筒状の形状をしている。組織収集室１６２０は、容器１３０の中を流れる実質的に全ての組織および／または流体が組織収集室を通って流れるように、容器１３０の内部に合うよう成形およびサイズ決めされてよく、また、容器１３０の内部で移動するよう構成されてよい。例えば、フランジ付き部分１６１４は、容器１３０の内部開口部とほぼ同じ直径であってよく、組織収集装置１６２０と容器１３０の側壁との間を、ほとんどまたはまったく組織／流体に通過させず、しかしながら、容器１３０の内部での組織収集室１６２０の、例えば軸１６１０などの長さ方向軸に沿った並進移動を可能にする。他の実施形態では、フランジ付き部分１６１４は、比較的狭くてよく、いくらかの組織および/または流体が、組織収集室１６２０を通ることなく、排出口１６２２へと通過するのを可能にしてよい。ろ過要素１６１６は、その中または上に形成されたメッシュ、穿孔、フィルタ、スクリーン、または他の要素を有して、（切除組織などの）組織の小片を保持または捕捉しつつ、流体が通るのを可能にしてよい。メッシュおよび穿孔などの開口部のサイズは、（組織の足場などでの）後の使用に適した組織の小片を捕捉し、同時に他のものを通過させるよう、選択されてよいが、多くの実施形態では、サイズは、通過する組織の損失が最小となるようなサイズであってよい。例えば、一実施形態では、メッシュは、幅約０．５ｍｍの開口部を有してよい。円筒形の形状として示されているが、ろ過要素１６１６は、広く様々な形状およびサイズを有してよい。例えば、ろ過要素１６１６は、フランジ付き部分１６１４の底部に配された、穿孔されたまたはメッシュのディスクを含んでよく、または、フランジ付き部分１６１４などからそれぞれ延びる複数の円筒を含んでよい。使用の際、流体の流れは、組織収集室１６２０のろ過要素１６１６の中に組織の小片を運ぶことができ、徐々に、（例えば穿孔またはメッシュなどの）ろ過要素１６１６を通る流体の流れを封鎖するか、または、妨げる。真空源によって排出口１６２２に向かって組織が収集され続け、流体が引き込まれ続けると、組織収集室１６２０は、容器１３０の内部で並進移動してよい（図示された実施形態では、このような並進移動は、軸１６１０に沿って、排出口１６２２および／または排出口取付具１３４に向かって起こり得る。）。組織収集室１６２０の並進移動または転位の程度は、以下に論じられるように、組織収集室１６２０の中に収集された組織の量を示すことに関連付けられてよい。
【００５３】
いくつかの実施形態では、組織収集装置１２８は、付勢要素１６０８をさらに含んでよく、この付勢要素１６０８は、軸１６１０などの軸に沿って（または少なくとも部分的に沿って）、組織収集室１６２０の並進移動を付勢するよう配列される。付勢要素１６０８は、様々な形態を有してよいが、図示された実施形態に示されるように、付勢要素に１６０８は、一端部で組織収集室１６２０に隣接し、かつ、反対側端部で排出口取付具１３４に隣接する、コイルバネの形態をしている。Ｏ-リング１６２６または座金が、容器１３０と排出口取付具１３４との間の界面に配されてよい。ろ過要素１６１６は、付勢要素１６０８によって受けられてよく、よって、ろ過要素１６１６が充満するのにしたがい、バネが徐々に圧縮されるようになる。したがって、付勢要素１６０８は、組織収集室１６２０への吸引力または真空力に対向することができる。前述のように、軸１６１０に沿った、容器１３０の内部での組織収集室１６２０の転位は、組織収集室１６２０の内部の組織の量を示すことに関連付づけられてよい。他のタイプのバネ、および（例えば可撓性のスペーサーまたはバンドなどの）エラストマー材料が、付勢要素１６０８を形成するために使用されてよい。
【００５４】
可視基準表示器１６１８などの可視表示器が、容器１３０の内部での組織収集室１６２０の転位を表示するために、容器１３０に刻まれてよい。図示された実施形態では、可視表示器は基準線であるが、しかしながら、広く様々な可視表示器が可能である。例えば、他の実施形態では、複数の線が提供されてよく、各線は、組織収集室１６２０の中に収集された組織の量に対応し、かつ／または、収集された組織の量が特定の処置に適していることを表示する。加えて、範囲を表示する厚いバーが、提供されてよい。また、情報を伝達する色のパターンを備えた可視表示器が提供されてもよい。線などの対応する可視表示器が、組織収集室１６２０のフランジ付き部分１６１４に刻まれてよく、よって、使用の際、所望の量の組織が収集されると、容器１３０の線が、組織収集室１６２０の線に重なるようになる。使用の際、可視基準表示器１６１８または他の可視表示器は、容器１３０に形成された観察ポート１３８を通して見られてよい。
【００５５】
透明であるとして示されているが、容器１３０は、不透明かつ／または半透明であってもよい。例えば、容器１３０は、透明または半透明の材料で部分的に形成されてよく、容器１３０の観察ポートを通して見られてよい。他の実施形態では、容器１３０は、不透明であってよく、可視表示器は、容器１３０の外側に延びてよく、例えば、可視表示器は、組織収集室１６２０に連結している突出タブであってよい。
【００５６】
代替的に、組織収集室１６２０の並進移動または他の動きは、所望の量の組織が収集されたとき、収集された組織の量を表示するか、または、組織収集を終えるよう、フィードバック機構を稼動させてよい。一例示的実施形態では、フィードバック機構は、スイッチである。例えば、スイッチは、容器１３０の内部にプッシュタイプスイッチまたはボタンを含んでよく、組織収集室１６２０の動きによって、接触されるか、解放されるか、または別様に発動されるよう、注入口取付具１３２に、排出口取付具１３４に、または、容器１３０の内部に、配されてよい。スイッチは、表示照明、または可聴表示器もしくはアラームを稼動させてよく、あるいは、組織収集室１６２０の状態をコンピュータまたは電子システムに警告してよい。スイッチの発動はまた、真空源を停止させ、かつ／または、駆動機構１１２への電力を切断してもよい。
【００５７】
また、組織収集室１６２０は、並進移動以外の動きを呈するよう構成されてよいことが、理解されるべきである。例えば、いくつかの実施形態では、容器１３０および組織収集室１６２０は、（例えば、容器１３０の内部、およびフランジ付き領域１６１４上に）形成されたネジ山を有してよく、このネジ山によって、組織収集室１６２０は、組織で充満すると回転することができる。（並進移動と同時に起こることができる）この回転は、スイッチを発動させてよく、または、容器１３０上の視覚基準表示器との関連で使用されてよい。このような実施形態では、視覚基準表示器は、収集された組織の適切な量を判断するために、容器１３０に長さ方向に印された基準線であってよい。
【００５８】
組織収集装置１２８’の別の例示的実施形態が、図２４Ａ〜図２４Ｂに示されており、この例示的実施形態は、組織収集室または他の要素の並進移動または他の動きを伴わなくてよい。示されるように、組織収集装置１２８’は、可視基準表示器１６１８’が配された容器１３０’を含んでよい。組織収集装置１２８’はまた、ろ過要素１６１６’が排出口取付具１３４’に接して配されるか、または取り付けられるように、構成されてよい。ろ過要素１６１６’は、流体が通るのを可能にし、同時に（例えば切除組織などの）組織の小片を保持または捕捉するために、ろ過要素１６１６’の中または上に形成されたメッシュ、穿孔、フィルタ、スクリーンまたは他の要素を有してよい。使用の際、真空の影響を受けて、流体は、（図２４Ａ〜図２４Ｂには示されないが、いくつかの実施形態では、注入口１６１２’に連結された注入口取付具１３２’を有してよい）注入口１６１２’に入り、排出口１６２２’に向かって流れ、ろ過要素１６１６’を通過してよい。所望のサイズの組織小片は、流体に懸濁されることができ、ろ過要素１６１６’によって捕捉され、容器１３０’とろ過要素１６１６’との間のスペース１７００に蓄積することができる。基準表示器１６１８’は、所望の量の組織が収集されたことを判断するために使用されてよい。装置１２８’は、組織の様々な量および小片のサイズのために構成されてよい。使用の際、組織が蓄積するのにしたがって、収集された組織のレベルは、表示器１６１８’に向かって増加し、表示器１６１８’に到達し、例えば、可視的に観測されてよい。収集された組織は、排出口１６２２’から注入口１６１２’に流体をポンプで送って、注入口１６１２’を通して組織を除去することによって、除去されてよい。
【００５９】
当業者が理解するように、組織収集装置は、実際に、任意の量の組織を収集するよう、かつ／または、実際に、任意の量の組織が前述の任意の構成を通して収集されたときを表示するよう、構成されるか、またはサイズ決めされてよい。専ら例として、一実施形態では、組織収集装置１２８は、約５０〜１０００ｍｇの範囲、より好ましくは約２００〜４００ｍｇの範囲の採取された組織塊を収集および／または表示するよう構成されてよい。
【００６０】
使用の際、組織収集装置１２８は、ハンドルハウジング１００の中に挿入され、接続機構１３６によって所定の位置でロックされてよい。装置９０は、（好ましくは、組織収集装置１２８の排出口取付具１３４で）真空源に接続されてよく、この真空源は、内側シャフト１１０の管腔９００の内部に真空を作成するのに有効である。電池は、電池パック１２０の中に積載されてよく、カバー１４０が、ハンドルハウジング１００の所定の場所に置かれて、カバー１４０の中に電池パック１２０を包囲してよい。他の実施形態では、装置９０は、他の電力源に接続されてよい。組織採取先端部１０６は、例えば身体の軟骨など、適切な組織の供給源の近くに位置付けられてよい。
【００６１】
スイッチ１２２の発動により、電池パック１２０から電流がモーター１１４に送達されてよく、これによって、ギア１２０８、１２０２および駆動連結部１１１を介して内側シャフト１１０に回転力を供給することができる。内側シャフト１１０および組織採取先端部１０６の回転により、先端部１０６は、選択された組織部位から組織の小片を切除するのに有効であってよい。この組織は、組織採取部位に存在するあらゆる流体と共に（流体は、自然に発生する流体、および／または外科的に導入される流体である）、真空力によって、組織採取先端部１０６を通して内側シャフト１１０の管腔９００の中に運ばれてよい。切除組織および流体は、駆動連結部１１１の壁に形成された１つ以上の出口ポート１１０６に、管腔９００に沿って、運ばれてよい。各出口ポート１１０６が、移送管１２４への開口部に整列すると（すなわち、内側シャフト１１０および駆動連結部１１１が回転すると）、真空力の吸引が、組織および流体を引き込み、結果として、移送管１２４の中への間欠的な流れをもたらす。組織および流体は、移送管１２４を通って、注入口取付具１３２を過ぎ、組織収集装置１２８の中へと運ばれてよい。組織小片は組織収集室１６１６の中に収集されて、組織収集室１６１６を通る流体の流れを徐々に封鎖するか、妨げてよい。吸引によって、組織収集室１６２０は、組織収集装置の容器１３０の内部で（例えば並進移動するなど）移動することができ、このような移動は、例えば、ハンドルハウジング１００に形成された観察ポート１３８を通して組織収集室１６１６の位置を見ることによる、例えば可視表示器または他の表示器を用いて、収集された組織の量に関連付けられてよい。前述のように、いくつかの例示的実施形態では、例えば約５０〜１０００ｍｇ、より好ましくは約２００〜４００ｍｇが採取されるが、いかなる量も可能である。スイッチ１２２が解放されて、モーター１１４への電流を切断し、組織の採取を終わらせてよい。
【００６２】
真空源が稼動を停止されて、排出口取付具１３４から取り外されてよく、組織収集装置１２８がハンドルハウジングの外に移動されてよく、排出口取付具１３４（または、いくつかのケースでは、注入口取付具１３２）が取り外されることによって、組織収集室１６２０がアクセスされ、かつ／または除去されるようにしてよい。他の実施形態では、組織収集装置１２８は、ハンドルハウジング１００から除去されてよい。収集された組織は、組織インプラントを作り出す／増殖させるのに適した組織の足場またはマトリクス上に移されてよい。いくつかの実施形態では、組織は、組織収集室から組織を手動で除去することによって、組織収集装置１２８から除去されてよいが、しかしながら、他の実施形態では、流体の流れが、組織収集装置１２８を通って排出口１６２２から注入口１６１２へと向けられてよく（例えば、採取の間に組織を収集した流れと逆の流体の流れ）、これによって、収集された組織および流体は、注入口取付具１３２の外に流れることができるようになる。いくつかの実施形態では、食塩水が、排出口取付具１３４を通して注入されてよく、組織収集室１６２０の中の組織を追い出し、注入口取付具１３２を通して組織を放出させる。収集された組織はまた、組織の足場に組織を分散させるか、または（組織を刻むなどの）組織の他の処理をするための、組織分散装置の中に設置されてよい。収集された組織は、所望の手術部位で組織の足場の内部に植え込まれてよく、多くのケースでは、患者の軟組織、および／または骨の欠陥部を修復し、その部位の回復を促進する。
【００６３】
組織を抽出するための装置および方法に関するさらなる情報は、米国特許公報第２００４／０１９３０７１号を参照することで入手でき、その教示は参照によってその全てが本明細書に組み込まれる。
【００６４】
本明細書に開示された装置は、１回使用した後に廃棄されるように設計されてよく、または、複数回使用されるように設計されてもよい。いずれのケースも、装置は、少なくとも１回使用した後で再利用のために再調整されてよい。再調整は、装置の分解ステップ、それに続く、特定の部品の洗浄または取替ステップ、および、その後の再組み立てステップのあらゆる組み合わせを含んでよい。特に、装置は、分解されることができ、任意の数の、装置の特定の部品または部分が、あらゆる組み合わせで選択的に取り替えられるか、または除去されてよい。特定の部分が洗浄され、かつ／または取り替えられると、装置は、再調整施設で、または外科処置の直前に外科チームによって、その後の使用のために再組み立てされてよい。当業者は、装置の再調整は、分解、洗浄／取替、および再組み立てのための様々な技術を利用してよいことを認識するであろう。このような技術を使用すること、および結果として得られる再調整された装置は全て、本願の範囲内である。
【００６５】
当業者は、前述した実施形態に基づいて、本発明のさらなる特徴および利点を認識するであろう。したがって、本願は、特許請求の範囲により示されるものを除いて、特に図示され説明された内容によって限定されるものではない。本明細書で言及された全ての刊行物および参考文献は、参照によりその全てが本明細書に明白に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による、組織抽出・分離装置の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示された組織抽出・分離装置の断面図である。
【図２Ａ】図１Ａおよび図１Ｂに示された組織抽出・分離装置の外側チューブの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示された外側チューブの断面図である。
【図３Ａ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される内側シャフトの採取先端部の一実施形態を図示している。
【図３Ｂ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される内側シャフトの採取先端部の別の実施形態を図示している。
【図３Ｃ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される内側シャフトの採取先端部のさらに別の実施形態を図示している。
【図３Ｄ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される内側シャフトの採取先端部のさらに別の実施形態を図示している。
【図４Ａ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材の一実施形態を図示している。
【図４Ｂ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材の別の実施形態を図示している。
【図４Ｃ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材のさらに別の実施形態を図示している。
【図４Ｄ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材のさらに別の実施形態を図示している。
【図４Ｅ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材のさらに別の実施形態を図示している。
【図４Ｆ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材のさらに別の実施形態を図示している。
【図５】本発明による、組織抽出・分離装置で使用されるサイジングスクリーンの一実施形態を図示している。
【図６】本発明の別の実施形態による組織収集装置と噛み合った、図１Ａに示された組織抽出・分離装置を図示している。
【図７Ａ】組織表面に位置付けられた、本発明による組織抽出・分離装置を図示している。
【図７Ｂ】本発明による組織抽出・分離装置を使用して、組織標本が除去された組織表面を図示している。
【図８Ａ】ハンドルハウジングを有する組織抽出・収集装置の別の例示的実施形態の前方斜視図であり、このハンドルハウジングは、そこから遠位方向に延びる外側チューブ、および、遠位端部に組織採取先端部を備えている。
【図８Ｂ】図８Ａに示された装置の遠位端部の組織採取先端部の詳細図である。
【図９Ａ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の後方斜視図であり、組織収集装置は取り外された状態にある。
【図９Ｂ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の後方斜視図であり、ハンドルハウジングに配された組織収集装置を示している。
【図９Ｃ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の後方斜視図であり、組織収集装置は延ばされた位置にある。
【図１０】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の分解組み立て図である。
【図１１Ａ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の一部を切り欠いた図である。
【図１１Ｂ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の一部を切り欠いた図であり、組織抽出・収集装置に連結された組織収集装置を図示している。
【図１２】切断具小組立体を形成し得る、図１１Ａに示された組織抽出・収集装置のいくつかの構成要素の分解組み立て図である。
【図１３】図１２に示された切断具組立体の垂直断面図であり、矢印で切断具組立体を通る例示的な組織および／または流体の流れを示している。
【図１４Ａ】図８Ａ〜図１１Ｂに示された外側チューブの底面図である。
【図１４Ｂ】図８Ａ〜図１１Ｂに示された外側チューブの側面図である。
【図１５Ａ】図１０〜図１１Ｂに示された外側チューブおよび据付用チューブの側面図である。
【図１５Ｂ】図１０〜図１１Ｂに示された外側チューブおよび据付用チューブの断面図である。
【図１６】図１２に示された内側シャフトの側面図であり、遠位端部に組織採取先端部、および、近位端部に駆動連結部を備えている。
【図１７Ａ】図１６に示された組織採取先端部の遠位の斜視図である。
【図１７Ｂ】図１６に示された組織採取先端部の近位の斜視図である。
【図１８Ａ】図１６に示された駆動連結部の遠位の斜視図である。
【図１８Ｂ】図１６に示された駆動連結部の近位の斜視図である。
【図１９Ａ】図１０〜図１１Ｂに示された駆動機構の組立図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａに示された駆動機構の分解組立図である。
【図２０】図１９Ａ〜図１９Ｂに示されたモーター据付台の斜視図である。
【図２１Ａ】図１９Ａ〜図１９Ｂに示された出力ギアの近位の斜視図である。
【図２１Ｂ】図１９Ａ〜図１９Ｂに示された出力ギアの遠位の斜視図である。
【図２２】図１０〜図１１Ｂに示された電池パックの分解組立図である。
【図２３Ａ】図８Ａ〜図１１Ｂに示された組織収集装置の分解組立図である。
【図２３Ｂ】図２３Ａに示された組織収集装置の組立図である。
【図２４Ａ】組織収集装置の代替的実施形態の分解組立図である。
【図２４Ｂ】図２４Ａに示された組織収集装置の組立図である。
【図２５】本明細書に記載された方法および装置を使用して採取された生存可能な組織の標本例の写真である。
【開示の内容】
【０００１】
本願は、２００３年９月１１日に出願された米国出願第１０／６６１，４６０号、名称「Tissue Extraction and Maceration Device」（現在、米国特許公報第２００５／００５９９０５号として公開されている）の一部継続出願であり、上記出願に関する教示は、参照によりその全てが本明細書に組み込まれる。
【０００２】
〔分野〕
概して、本願は、組織を抽出および収集するための方法および装置に関する。
【０００３】
〔背景〕
組織移植片は、外傷、感染症、または慢性的な変性疾患、関節整形手術、および口腔／顎顔面の手術によって引き起こされる組織の間隙、損傷、または他の欠陥部を治療するために、しばしば使用される。また、骨移植片は、骨折、骨の間隙、または他の欠陥部を治療するために使用され得る。移植片は基礎構造を提供し、宿主組織がこの基礎構造の中に再生し、治癒することができる。いったん植え込まれると、生きた細胞が、移植片の多孔性のミクロ構造の中に一体化して新しい組織を支持し、新しい組織が成長して損傷領域を修復するようになる。
【０００４】
組織の損失または機能不全は、人の保健医療において最も頻度が高く、かつ費用のかかる問題の１つである。近年、移植は、自家移植片および同種移植片を準備するという移植から、生合成および組織工学による生体置換（biosynthetic and tissue-engineered living replacements）へと進化している。組織工学により、患者の自己細胞の標本から発生する、移植可能な機能組織置換物（functional tissue replacements）の増殖が可能となっている。自己細胞は、生検を使用して患者から組織を採取することによって入手され、次に、細胞が組織標本から抽出されて、実験室で適切な数に培養される。これらの生きた細胞は、次に、立体的な天然または合成の足場またはマトリクスの中に設置され、分化および組織成熟を確実にする組織特有の培養条件の下で保たれる。適切な条件および信号を提供されれば、細胞は、患者の欠陥部位の中に植え戻されることができる生きた組織（living tissue）を作り出すための様々なマトリクス材料を分泌するだろう。
【０００５】
現在の組織工学処置は、多段階の処理を伴う。第１に、患者の身体から組織標本を除去するために、生検が実行される。様々な生検装置が当技術分野で周知であり、例えば、組織標本を切り取るのに有効な、高圧流体ジェット（high-pressure fluid jets）が含まれる。いったん生検処置が完了したら、組織標本は実験室に送られ、そこで細胞が組織標本から離される。次に、離された細胞は、第２の外科処置において、その後の成長および最終的な患者への植え戻しのための立体的な足場に設置されてよい。
【０００６】
現在の処置は効果的であることが判明しているが、それらは、非常に時間がかかり高価で、また、複数の外科処置を伴い得る。したがって、組織標本を入手して処理するためのさらに効率的かつ効果的な方法および装置の必要性が存在している。また、細胞の生存能力を最大にし、効率的で使い易い小型の装置を外科医に提供する、改良された組織抽出装置の必要性が依然として残っている。
【０００７】
〔概要〕
一実施形態では、外側チューブ、および、外側チューブの内部に回転可能に配されたシャフトを含む、組織抽出・収集装置が提供される。シャフトは、その遠位端部に配された組織採取先端部を有してよく、組織採取先端部は、回転によって組織を切除するのに有効であってよい。加えて、装置は、外側チューブから切除組織および流体の流れを受けるために外側チューブに連結された組織収集装置を有してよい。いくつかの実施形態では、組織収集装置は、収集された切除組織の量を１つ以上の表示器によって表示するよう構成されてよい。他の実施形態では、組織収集装置は、収集された切除組織の量を、組織収集装置の一部の転位を表示する１つ以上の表示器によって表示するように構成されてよい。
【０００８】
広く様々な変形体が可能である。いくつかの実施形態では、例えば、組織抽出・収集装置は、ハンドルハウジングであって、そこから外側チューブが延びる、ハンドルハウジングをさらに含んでよい。他の実施形態では、電気モーター、または、モーターおよび／もしくは伝動機構などの駆動機構が、シャフトに連結され、例えば約１００〜５０００ｒｐｍの範囲の速度でシャフトを回転させるのに有効であってよい。駆動機構は、電池により動力を供給されてよい。ある例示的実施形態では、組織抽出・収集装置は、真空源を含んでよく、この真空源は、組織収集装置に連結され、組織収集装置の少なくとも一部を通して組織を引き込むのに有効である。
【０００９】
組織収集装置は、様々な構成を有してよい。一実施形態では、組織収集装置は、中を通る流体の流れを受けるための、注入口および排出口を有する容器、ならびに、容器を通る流体の流れを受けるための、容器の中に配された組織収集室を含んでよい。組織収集室は、組織を収集しかつ流体を通すための、メッシュ、フィルタ、スクリーン、または穿孔された表面などのろ過要素を含んでよい。いくつかの実施形態では、組織収集室は、可動式に配されてよい。例えば、組織収集室は、その長さ方向軸に沿って並進移動可能であってよく、よって、容器を通る流体の流れが、容器の内部で組織収集室を並進移動させるのに有効となる。バネまたはエラストマー要素などの付勢要素が、長さ方向軸に沿って組織収集室を付勢するために含まれてよい。このような実施形態では、容器を通る流体の流れは、付勢要素に打ち勝って、組織収集室の転位が組織収集室の中の組織の量に対応するように、容器の内部で組織収集室を並進移動させるのに有効であってよい。いくつかの実施形態では、組織収集室の少なくとも一部は、容器の中に形成された管腔を横切って延びてよく、よって、容器を通る実質的に全ての流体の流れが、組織収集室を通って流れるようなる。
【００１０】
また、組織収集装置は、容器の実質的に透明な部分、または、組織収集室に配された基準線などの１つ以上の可視表示器を含み、組織収集装置の中の収集された組織の量を示してよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の可視表示器は、組織収集室の中の組織の量に対応する、組織収集室の転位の程度を表示してよい。いくつかのケースでは、組織収集室の可視表示器は、容器の可視表示器と照合されるか、または、組み合わせられてよい。なおさらなる実施形態では、組織収集装置は、組織収集室に配された１つ以上の可視表示器を含み、組織収集室の中の組織の量に対応し得る組織収集室の転位の程度を示してよい。例えば、可視表示器は、約５０〜１０００ｍｇの組織が組織収集装置または組織収集室に配されたときを表示するよう構成されてよい。
【００１１】
別の実施形態では、例示的組織抽出装置は、シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部を含んでよい。組織採取先端部は、その回転によって組織を切除するのに有効であってよい。組織採取先端部はまた、その中に切除組織を受けるための管腔を有してよい。駆動機構が、組織採取先端部に連結され、組織採取先端部にトルクを適用してよく、よって、組織採取先端部は、（患者の膝からの軟骨を含めた）軟骨などの軟組織を切除するよう回転し、組織採取先端部が骨に接触したときには、回転を停止する。組織採取先端部は、骨の汚染物を実質的に含まない組織標本を生成するよう、十分速く停止してよい。いくつかの実施形態では、このような組織標本は、約１０％未満の骨の汚染物を有し、他の実施形態では、約５％未満（より望ましくは約１％）の骨の汚染物を有し得る。いくつかの実施形態では、適用されるトルクは、約１〜５Ｎ・ｃｍの範囲にあってよく、または、他の実施形態では、約２〜３Ｎ・ｃｍの範囲にあってよい。駆動機構は、適用されるトルクを提供するよう構成されたモーターおよび１つ以上のギアを含んでよい。駆動機構は、約１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの速度で、または、いくつかの実施形態では、約２０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの速度で、組織採取先端部を回転させるのに有効であってよい。組織抽出装置はまた、他の様々な特徴部を有してよい。例えば、組織抽出装置は、組織採取先端部を通して切除組織を取り出すために組織採取先端部に連結された真空源を含んでよい。組織抽出装置はまた、組織採取先端部から切除組織を受けるために組織採取先端部に連結された組織収集装置を含んでよく、この組織収集装置は組織の足場を含んでいる。
【００１２】
さらに別の実施形態では、例示的組織抽出装置は、シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部、および、組織採取先端部に連結され、組織採取先端部を回転させるのに有効な、駆動機構を含んでよい。組織抽出装置は、組織採取先端部から切除組織を受けるために組織採取先端部に連結された組織収集装置を含んでよく、この組織収集装置は、組織の足場を含んでいる。組織採取先端部は、広く様々な特徴部を有してよい。例えば、組織採取先端部は、その回転によって、（軟組織標本、軟骨組織標本、および／または、実質的に骨の材料を含まない組織の見本などの）生存可能な組織標本を切除するのに有効であってよい。例えば、いくつかの実施形態では、組織標本の少なくとも約５０％の細胞、より好ましくは７０％より多い細胞は、組織標本から遊走（migration）することのできる生きた細胞に相当する。さらに、組織採取先端部は、実質的に円筒形または円錐形の先端部を含んでよく、この先端部はその中に形成された１つ以上の開口部を備えて切除細胞がその開口部を通過するのを可能にする。組織採取先端部は、１つ以上の開口部の周囲に少なくとも部分的に配された切断用表面であって、組織採取先端部の回転によって組織を切断するよう構成された、切断用表面を含んでよい。
【００１３】
さらに別の実施形態では、例示的組織抽出装置は、シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部、および、組織採取先端部に連結され、組織採取先端部を回転させるのに有効な、駆動機構を含んでよい。組織抽出装置はまた、組織採取先端部から切除組織を受けるために組織採取先端部に連結された組織収集装置を含んでよく、この組織収集装置は、組織の足場を含んでいる。組織採取先端部は、広く様々な特徴部を有してよい。例えば、組織採取先端部は、その回転によって、（軟組織小片、および／または軟骨組織小片などの）組織小片を切除するのに有効であってよく、少なくともいくつかの切除組織小片は、それぞれ０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片である。例えば、いくつかの実施形態では、切除組織小片の少なくとも約９０％は、それぞれ約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片であり、他の実施形態では、切除組織小片の少なくとも約５０％は、それぞれ約０．０１ｍｍ３〜１ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片である。組織採取先端部は、１つ以上の開口部の周囲に少なくとも部分的に配された切断用表面を有してよく、その回転によって組織を切断するよう構成されてよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の開口部は、直径が約２ｍｍであってよい。
【００１４】
他の態様では、組織を抽出および収集するための方法が提供される。様々な技術が使用されてよい。しかしながら、一実施形態では、例示的方法は、回転可能なシャフトの遠位端部に形成された回転可能な組織採取先端部で組織を切除すること、および、切除組織を真空力によって組織収集装置に運ぶことを含んでよい。方法はまた、組織収集装置の中に収集された切除組織の量を、組織収集装置の１つ以上の表示器によって表示することを含んでよい。切除組織の量を表示するためには、例えば、収集された組織の量が表示器に比較されてよく、または、組織収集装置の一部の転位が表示されてもよい。例えば、組織収集室の転位が組織収集室の中の組織の量に対応するように、組織収集装置の容器の内部で組織収集室が移動され（例えば、並進移動され）てよい。いくつかの実施形態では、１つ以上の可視表示器が組織収集装置の実質的に透明な部分に配されてよく、１つ以上の可視表示器は、組織収集室の中の組織の量に対応する組織収集室の転位の程度を表示してよい。方法はまた、例えば、組織収集装置を通るように流体の流れを方向付けることによって遂行され得る、組織収集装置から切除組織を除去すること、および、組織の足場に切除組織を沈着させることを含んでよい。
【００１５】
〔図面の簡単な説明〕
本発明は、添付の図面と共に考慮される以下の詳細な説明により、さらに十分に理解されるであろう。
【００１６】
〔詳細な説明〕
本明細書に開示される装置の構造、機能、製造および使用ならびに方法の原理の包括的理解を提供するために、ある例示的な実施形態を説明する。これらの実施形態のうちの１つ以上の例が、添付の図面に例示されている。当業者は、本明細書に特に記述され、かつ添付図面に図示される装置および方法は非限定的な例示的実施形態であり、本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ定義されることを理解するであろう。一例示的実施形態と関連して図示または説明される特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わせられてよい。このような改変および変更は、本発明の範囲に含まれることが意図されている。
【００１７】
概して本願は、組織を抽出および／または収集するために有用な方法および装置を提供する。本願は、組織を抽出し、分離（macerate）させるため、および、随意に、組織の足場に組織を沈着させるための装置および方法を提供する。方法および装置は、適切な量の生存可能な組織標本、および、適切な形状および／またはサイズの組織小片を含有する生存可能な組織標本を、組織の足場に組み込むため抽出するために、または、他の組織工学技術において、使用されてよい。例えば、いくつかのケースでは、方法および装置は、多くのケースで流体環境（fluid environment）において、身体から軟骨または他の組織を採取し、採取された軟骨または他の組織を処理するために使用されてよい。さらに、いくつかのケースでは、方法および装置は、望ましくない量の下層の骨（または、他の下層の組織）を採取することなく軟骨を採取および処理するために使用されてよい。しかしながら、上記は専ら例示であり、本明細書に記載される方法および装置は、様々な目的および処置のための生検および組織採取を含め、広い適用性を有することが理解されるべきである。
【００１８】
図１Ａ〜図１Ｂに示されるように、装置１０は、概して、実質的に開放した遠位端部１２ｂを有する外側チューブ１２、および、外側チューブ１２の内部に回転可能に配されたシャフト１４（図１Ｂ）を含み、開放した遠位端部１２ｂは、組織表面に位置させられ、かつ、好ましくは、組織表面と密封部を形成するよう構成される。シャフト１４は、図１Ｂに示されるように、シャフト１４が外側チューブ１２の内部に完全に配されている、第１の近位位置と、シャフト１４の遠位端部１４ｂの一部が外側チューブ１２の遠位端部１２ｂの開口部を通って延びている、第２の遠位位置（不図示）との間で移動することができる。装置１０はまた、シャフト１４が遠位位置に移動されたときに組織標本を切除するのに有効な、シャフト１４の遠位端部１４ｂに形成された組織採取先端部１６、および、組織採取先端部１６に近位の位置でシャフト１４に連結された切断部材１８を含む。切断部材１８は、組織採取先端部１６によって切除された組織標本を分離させるのに有効である。例示的実施形態では、装置１０の構成要素は、外側チューブ１２の一部の周囲に延び、かつ装置１０の操作を容易にする形状を有する、外側ハウジング２６の内部に位置付けられる。
【００１９】
装置は、片手を使用して作動され得る、単純なオールインワンの装置を提供できるという点で、特に有利であり得る。装置は、効果的に生存可能な組織標本を除去し、除去された組織の量を制御し、かつ、既定のサイズを有する小片に組織標本を分離させるよう設計されている。
【００２０】
装置１０の外側チューブ１２は、図２Ａおよび図２Ｂにさらに詳細に示されており、実際にいかなる形状、サイズ、および構成を有してもよい。図示された実施形態では、外側チューブ１２は、概して細長い円筒形の形状を有し、近位端部１２ａおよび遠位端部１２ｂを含み、それら端部の間を内側管腔１２ｃが延びている。外側チューブ１２の近位端部１２ａは、開放または閉鎖されてよいが、好ましくは、以下に論じられるように、駆動機構に接続されるよう構成される。外側チューブ１２の遠位端部１２ｂは、少なくとも部分的に開放しており、組織表面に接して留まるよう構成されてよい。遠位端部１２ｂは、外側チューブ１２の内側管腔１２ｃと組織表面との間に密封部を提供するよう構成される形状をさらに有してよい。図２Ｂに示されるように、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂは、装置１０の長さ方向軸Ｌに対して角度αで配される。角度αは様々であってよいが、一例示的実施形態では、遠位端部１２ｂは、軸Ｌに対して約３０度〜７０度の範囲で、より好ましくは約４０度で、角度をなす。使用の際、遠位端部１２ｂと組織表面との間に作り出された密封部は、外側チューブ１２の内側管腔１２ｃに異物が入るのを防ぐという点で、特に有利である。角度をなした遠位端部１２ｂが好ましいが、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂは、他の様々な構成を有してよく、遠位端部１２ｂには随意に、組織表面への設置および／または組織表面との密封された接続を容易にする他の特徴部が含まれてよい。非限定的な例として、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂの縁部壁は、組織表面への外側チューブ１２の安全な位置付けを容易にするために縁部壁に形成された、うね１３などの表面特徴部を含んでよい。当業者は、他の技術が、組織表面上での外側チューブ１２の位置を保つのを助けるために使用されてよいことを、理解するだろう。
【００２１】
別の実施形態では、外側チューブ１２は、組織収集装置に装置１０を噛み合わせるための、または、別の方法で組織標本が収集されるのを可能にするための、サイドアーム２０を含んでよい。サイドアーム２０は、好ましくは、装置１０の近位端部１２ａに隣接して配され、好ましくは、サイドアーム２０は、チューブ１２の長さ方向軸Ｌに対し実質的に横向きの方向に延びる。サイドアーム２０は随意に、外側チューブ１２の一部の周囲に延び、かつ、サイドアーム２０に取り付けられる、第２チューブ２１によって、外側チューブ１２に連結されてよい。サイドアーム２０は、チューブ１２の内側管腔１２ｃと連絡する内側管腔２０ｃを含み、よって、チューブ１２の遠位端部１２ｂの中に流れてチューブ１２の内側管腔１２ｃを通る全ての材料が、外側チューブ１２の近位端部１２ａを通って出るのではなく、サイドアーム２０の内側管腔２０ｃの中に入るようになる。サイドアーム２０の遠位端部２０ｂは、図６に関してさらに詳細に論じられるように、組織収集装置に形成された入口ポートと噛み合うための、遠位端部２０ｂに形成されたコネクタ２２を含んでよい。コネクタ２２は、実際に、サイドアーム２０が噛み合うよう構成される組織収集装置のタイプにしたがういかなる構成を有することもができるが、コネクタ２２は、好ましくは、サイドアーム２０と組織収集装置との間に耐流体密封部（a fluid-tight seal）を提供すべきである。サイドアーム２０はまた、装置１０によって、組織、および、組織と共に収集されたあらゆる流体を引き込むため装置１０の内部に真空を作り出すために使用されてよい。真空源は、組織収集装置の一部であってよく、または、随意に、別個の真空源が、サイドアーム２０と噛み合うよう提供されてよい。当業者は、真空源が外側チューブ１２のいかなる部分に連結してもよいこと、および、外側チューブは他の様々な形を有してよいが、外側チューブはその中に組織標本を保持するのに少なくとも効果的であるべきことを理解するだろう。
【００２２】
装置１０はまた、随意に、外側チューブ１２の近位端部１２ａの一部およびサイドアーム２０の周囲に延びる外側ハウジング２６を含み、装置１０の操作を容易にしてよい。外側ハウジング２６は、実際にいかなる形状およびサイズを有してもよいが、好ましくは、外側ハウジング２６は、ユーザの手の中に合うよう構成される。一例示的実施形態では、外側ハウジング２６は、外側チューブ１２の回転を可能にするための、外側ハウジング２６の遠位部分に形成された回転部材２６ａを含んでよい。示されるように、回転部材２６ａは、ハウジング２６に回転可能に連結され、回転部材２６ａは、外側チューブ１２の周囲に位置付けられて取り付けられる。結果として、回転部材２６ａは、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂの位置を制御するために使用され、それによって、組織表面への外側チューブ１２の遠位端部１２ｂの適切な設置を容易にすることができる。回転部材２６ａは、好ましくは、自由に回転可能なのではなく、制御された形で回転可能であり、よって、使用の間、外側チューブ１２の位置が保たれ得るようになる。
【００２３】
図１Ｂに戻って参照すると、装置１０は、外側チューブ１２の内部に配され、かつ、外側チューブ１２を通って延びる、内側シャフト１４をさらに含んでいる。内側のシャフト１４はまた、様々な形状およびサイズを有してよいが、好ましくは、近位端部１４ａおよび遠位端部１４ｂを有する、概して細長い円筒形部材である。シャフト１４の近位端部１４ａは、シャフト１４を回転させるのに有効な駆動機構２２に連結するよう、外側チューブの近位端部１２ａから外に延びてよい。実際に、シャフト１４を回転させるために、いかなる駆動機構２２が使用されてもよい。図１Ａに示され、図１Ｂに部分的に示されるように、駆動機構２２は、ハウジングの内部に配されるモーター（不図示）の形態をしている。例えばドリルまたは電気モーターシステムなどのモーターは、シャフト１４を回転させるのに有効である。駆動機構２２は、好ましくは、シャフト１４に噛み合わせられるだけであり、よって、駆動機構２２は、近位位置と遠位位置との間で、シャフト１４と共に移動することができる。一例示的実施形態では、モーターは好ましくは、約１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの範囲の速度で作動される。比較的低い作動速度が、組織標本に損傷を与える危険性を減少させるために、好ましい。当業者は、実際にいかなる駆動機構が使用されてもよいこと、および、意図される使用にしたがって、駆動機構の速度は様々であってよいことを、理解するだろう。
【００２４】
シャフト１４の近位端部１４ａはまた、近位位置と遠位位置との間でシャフト１４を移動させるのに有効なトリガー機構２４を含んでいる。トリガー機構２４は様々な構成を有してよいが、図１Ａおよび図１Ｂは、外側チューブ１２の一部の周囲に配される外側ハウジング２６に連結されたトリガー機構２４を図示している。トリガー機構２４は、外側ハウジング２６の内部に旋回可能に配され、プルロッド２５によって駆動機構２２に連結される。結果として、トリガー機構２４が、例えば人の指を使用して作動されると、トリガー２４は、プルロッド２５を回転させて駆動機構２２を遠位方向に引き、それによって、駆動機構２２がシャフト１４を遠位位置に移動するようにさせる。シャフト１４は、好ましくは、以下にさらに詳細に論じられるように、シャフトの遠位端部１４ｂの一部のみが、外側チューブ１２から外に延びるのを可能にするよう十分な距離を移動する。
【００２５】
トリガー機構２４が作動された後に、シャフト１４が近位位置に戻るのを可能にするために、装置１０は、シャフト１４を近位位置に付勢するのに有効な付勢要素を含んでよい。付勢要素は、例えばバネ２８などの様々な構成を有してよく、トリガー機構２４、駆動機構２２、および／または、シャフト１４に連結されてよい。図１Ｂ〜図２Ｂに示されるように、バネ２８は、シャフト１４の近位端部１４ａの周囲に配され、外側チューブ１２の近位端部１２ａのすぐ近位に位置付けられる。バネ２８の一部は、随意に、外側チューブ１２にサイドアーム２０を噛み合わせるために外側チューブ１２の近位端部１２ａの周囲に延びる第２チューブ２１の内部に配されてよい。
【００２６】
使用の際、バネ２８は、駆動機構２２と外側チューブ１２との間で圧縮され、それによって、駆動機構２２および内側シャフト１４を近位位置に押し戻すのに有効な付勢力を作り出す。バネ２８はまた、駆動機構２２と外側チューブ１２との間に強固な停止を作り出すのに有効であり、それによって、内側シャフト１４が外側チューブ１２の遠位端部１２ｂから延びることができる距離を制限する。一例示的実施形態では、シャフト１４は、約１ｍｍ〜５ｍｍの範囲の、より好ましくは約３ｍｍの距離、近位位置と遠位位置との間を移動する。当業者は、シャフト１４を近位位置と遠位位置との間で移動させるために、他の様々な技術が使用されてよいことを理解するだろう。
【００２７】
内側シャフト１４の遠位端部は、遠位位置へと移動されると外側チューブ１２から延びるよう構成されており、好ましくは、組織標本を回収するよう構成される組織採取先端部１６を含んでいる。組織採取先端部１６は、様々な構成を有してよいが、好ましくは、組織を引き裂くことなく、またはそうでなければ、組織に損傷もたらすことなく、生存可能な組織標本を回収するよう構成される。さらに詳細には、組織採取先端部１６は、潰れた組織または引き裂かれた組織ではなく、きれいに切断された組織の迅速な除去を可能にすべきである。非限定的な例として、図３Ａ〜図３Ｄは、使用されてよい組織採取先端部１６ａ〜１６ｄのいくつかの実施形態を図示している。図３Ａおよび図３Ｂはそれぞれ、シャフト１４の回転によって組織の中に切り込むのに有効な、スカラップ形のパラメーター（scalloped parameter）を有する実質的に半円筒形の組織採取先端部１６ａ、１６ｂを図示している。図３Ａでは、組織採取先端部１６ａは、より大きい組織標本を入手するために実質的に中空であり、一方、図３Ｂでは、組織採取先端部１６ｂは実質的に中実であり、スカラップが表面を横切って延びて採取先端部１６ｂにうねを形成している。図３Ｃおよび図３Ｄは、組織採取先端部１６ｃ、１６ｄの代替の実施形態を図示している。特に、図３Ｃは、いくつかの切断歯１７を有する中空の円錐形の部材を図示しており、この切断歯１７は、円錐形の部材の外側表面の周囲に形成され、当該表面から突き出ている。切断歯１７は、チーズおろし器と同様の機能を果たし、つまり、切断歯１７は、組織を貫いていくつかの小さな組織標本を除去し、これらの組織標本は、中空の円錐の内側に収集される。図３Ｄは、図３Ｃに図示された組織採取先端部１６Ｃによく類似している組織採取先端部１６ｄであるが、実質的に円筒形の形状を有し、かつ、実質的に平坦な遠位端部を含む組織採取先端部１６ｄを図示している。
【００２８】
装置１０と共に使用される採取先端部１６は、様々な構成、形状、およびサイズを有することができるが、採取先端部１６は、好ましくは、既定の量の組織を回収するのに有効である。一例示的実施形態では、採取先端部１６によって回収される、組織標本ごとの既定の組織の容積は、約０．５ｃｍ３〜１．５ｃｍ３の範囲にあり、より好ましくは、約０．９ｃｍ３である。当業者は、本発明による装置と共に、様々な組織採取先端部が使用されてよいこと、および、図３Ａ〜図３Ｄは単に例示的実施形態を図示していることを理解するだろう。
【００２９】
シャフト１４の遠位端部１４ｂはまた、切断部材１８を含んでよく、この切断部材１８は、好ましくは、組織採取先端部１６にすぐ近位の位置で、シャフト１４の周囲に配される。切断部材１８は、様々な形状およびサイズを有してよいが、好ましくは、組織採取先端部１６によって切除された組織標本を分離させるのに有効である。組織採取先端部１６と同様に、切断部材１８は、組織を引き裂くのではなく、切断するのに有効で、生存可能な組織標本が入手されるのを可能にすべきである。非限定的な例として、図４Ａ〜図４Ｆは、本発明による装置と共に使用されてよい切断部材１８ａ〜１８ｆのいくつかの実施形態を図示している。概して、各切断部材１８ａ〜１８ｆは、切断部材に形成された１つ以上の刃１９を含み、この刃１９は、矩形、湾曲した形状、三角形、正方形、または不規則な形状などの特定の形状を有する。さらに詳細には、図４Ａは、切断部材に形成された、湾曲したつまりＣ字型の２つの刃１９ａ１、１９ａ２を有する切断部材１８ａを図示している。図４Ｂは、実質的に三角形の３つの刃１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３を有する切断部材１８ｂを図示しており、これらの刃１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３は、シャフトから延びており、お互いから等距離に位置付けられている。図４Ｃは、切断部材１８ｃを形成するただ１つの三角形の刃１９ｃを図示している。図４Ｄは、切断部材１８ａに類似しているが、切断部材に形成された湾曲したつまりＣ字型の３つの刃１９ｄ１、１９ｄ２、１９ｄ３を有する切断部材１８ｄを図示している。図４Ｅは、切断部材１８ｂに類似しているが、実質的に三角形の４つの刃１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３、１９ｂ４を有する切断部材１８ｅを図示しており、これらの刃１９ｂ１、１９ｂ２、１９ｂ３、１９ｂ４は、シャフトから延びており、お互いから等距離に位置付けられている。図４Ｆは、切断部材に形成された三角形の２つの刃の１９ｆ１、１９ｆ２を有する切断部材１８ｆを図示している。例示的実施形態では、様々な切断要素１８が図示されているが、切断要素は、約０．７ｍｍ〜１．３ｍｍの範囲の直径、より好ましくは約１．０ｍｍの直径を有する小片に組織を分離させるのに有効である。
【００３０】
装置１０はまた、随意に、図５に示されるように、サイジングスクリーン３２を含んでよく、このサイジングスクリーン３２は、外側チューブ１２を通過することが可能な組織小片のサイズを制御するよう構成される。サイジングスクリーン３２は、好ましくは、切断部材１８のすぐ近位に配され、中に形成されたいくつかの開口部３４を含んでよく、これらの開口部３４は、開口部３４のサイズより小さいサイズを有する組織小片が開口部３４を通過するのを許容するサイズを有する。開口部３４は、形状およびサイズにおいて様々であってよいが、一例示的実施形態では、開口部３４は、約０．７ｍｍ〜１．３ｍｍの範囲の、より好ましくは約１．０ｍｍの直径ｄを有する。結果として、開口部３４のサイズよりも小さいサイズを有する組織小片のみが、サイジングスクリーン３２を通過することが可能となる。残りの組織小片は、開口部３４のサイズより大きいサイズを有しており、開口部３４を通過できるほど小さくなるまで切断部材１８によって切除され続けるだろう。全ての組織標本が適切なサイズに切除されることを保証するために、切断部材１８およびサイジングスクリーン３２は、好ましくは、お互いに実質的に接近して位置付けられ、よって、（好ましくは真空力によって）サイジングスクリーン３２に対して維持されている組織小片が、切断部材１８と接触するようになる。別の実施形態では、サイジングスクリーン３２は、組織標本の切除を容易にすることができる。特に、各開口部は、開口部の円周より大きいサイズを有する組織を切断するのに有効な上流縁部（upstream edge）を有することができる。
【００３１】
使用の際、装置１０は、外側チューブ１２の内側管腔１２ｃの内部に真空を作り出すのに有効な真空源に（好ましくはサイドアーム２０を介して）接続され、外側チューブの遠位端部１２ｂは、図７Ａに示されるように、組織表面５０に接するように位置付けられる。モーター２２は、シャフト１４を回転させるために稼動され、次に、トリガー２４が絞られて、モーター２２およびシャフト１４を遠位方向に前進させる。結果として、組織採取先端部１６は、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂから外に、組織の中へと延びるだろう。シャフト１４が回転しているので、組織採取先端部１６は、回転して組織標本を切除するだろう。トリガー２４が解放されると、付勢要素２８により、シャフト１４が近位位置に戻る。トリガー２４は、好ましくは、一度だけ発動され、シャフトを組織の中へと迅速に前進させ、組織標本を入手する。いったん標本が入手されると、真空力がサイジングスクリーン３２に向けて組織標本を引き込み、そこにおいて、回転している切断部材１８が組織を分離させる。いったん、分離された小片がサイジングスクリーン３２の開口部３４を通り抜けるよう十分小さくなると、小片は、外側チューブ１２の内側管腔１２ｂを通して、好ましくは、サイドアーム２０の内側管腔２０ｃを通して、引き込まれる。追加的な組織の標本は、組織表面に外側チューブ１２の遠位端部１２ｂを位置付けし直し、トリガー２４を発動させて別の組織を入手することによって、得られる。図７Ｂは、組織標本が除去され、外側チューブ１２の遠位端部１２ｂが第２の標本を入手するために位置付けし直された、組織表面５０を図示している。
【００３２】
前述したように、組織標本は、組織収集装置の中に収集されてよい。実際にいかなる組織収集装置が使用されてもよいが、図６は、組織収集装置４０の一例示的実施形態を図示している。組織収集装置４０は、概して、中に組織の足場が配されている内側室を有するハウジングを含んでいる。装置４０は、分離された標本を組織の足場に沈着させ、かつ、組織標本と共に入手された余分な流体を収集するのに、有効である。装置４０は、参照によってその全体が本明細書に組み込まれる、２００３年３月２８日に出願された、「組織収集装置と方法（Tissue Collection Device and Methods）」と題する米国特許出願第１０／４０２，２６６号（現在、米国特許公報第２００４／０１９３０７１号として公開されている）に、さらに詳細に記載されている。装置１０と組織収集装置４０との組み合わせは、組織標本がシングルステップで切除され、分離され、組織の足場に沈着されるのを可能にするという点で、特に有利である。
【００３３】
図８Ａ〜図１１Ｂは、組織抽出・収集装置９０の別の例示的実施形態を図示しており、この装置は、概して、ハンドルハウジング１００、および、ハンドルハウジング１００から遠位に延び、かつ、随意に、斜角付き先端部１０４を含む、外側チューブ１０２を含んでよい。組織採取先端部１０６が、（図１２の切断具組立体５００の分解組立図にさらに詳細に示される）外側チューブ１０２を通って延びる内側シャフト１１０の遠位端部１０８に位置付けられてよい。内側シャフト１１０は、外側チューブを通って延びてよく、よって、組織採取先端部１０６の少なくとも一部が露出されるようなる。近位端部１１８で、内側シャフト１１０は、駆動連結部１１１を介して、モーター１１４および動力移送組立体１１６などの駆動機構１１２に連結されてよい。電池パック１２０などの携帯型電力源、または他の電源が、ハンドルハウジング１００のスイッチ１２２の制御を受けて、モーター１１４に電力を供給してよい。駆動機構１１２は、内側シャフト１１０および組織採取先端部１０６を回転させ、よって、組織採取先端部１０６は、それが適用される組織を切除するのに有効となり得る。いくつかの実施形態では、駆動機構１１２は、組織採取先端部１０６が、例えば骨など、ある組織に適用されると、「選択的採取」を行って汚染物を削減するよう失速するか、またはそうでなければ止まるよう構成されてよい。
【００３４】
据付用チューブ１２６が、外側チューブ１０２の一部の周囲に配されてよく（示されるように、据付用チューブ１２６は外側チューブ１０２の一部であってよい）、外側チューブ１０２と、内側シャフト１１０と、駆動機構１１２と、移送管１２４との間に連結を提供してよい。移送管１２４は、内側シャフト１１０の中に形成された管腔と連絡していてよい。以下にさらに詳細に記載するように、多くの実施形態では、内側シャフト１１０および駆動連結部１１１は、切除組織および切除組織と一緒になった任意の流体を、（多くの実施形態では、内側シャフト１１０が回転している間に）内側シャフト１１０から、移送管１２４の中に取り出すのを可能にするように構成されてよい。
【００３５】
移送管１２４は、組織収集装置１２８に連結されてよく、この組織収集装置１２８は、図９Ａ〜図１１Ｂに示されるように、ハンドルハウジング１００に位置させられてよい。組織収集装置１２８は、注入口１６１２および排出口１６２２を備えた容器１３０を含んでよい。注入口取付具１３２は、注入口１６１２と移送管１２４との間に連結を提供してよく、一方、排出口取付具１３４は、排出口１６２２と外部の真空源との間に連結を提供してよい。使用の際、組織収集装置１２８は、流体が真空源へと通過するのを可能にしながら、容器１３０の内部に切除組織を収集してよい。以下にさらに詳細に記載するように、多くの実施形態では、組織収集装置１２８は、例えば可視的に観察ポート１３８によって、または他の手段で、収集された組織の量を示し、かつ／または、定量化するための機構を含んでよい。いくつかの実施形態では、組織収集装置１２８は、図９Ａおよび図１１Ｂに示されるように、収集された組織を除去するために、ハンドルハウジング１００から切り離されてよい。組織収集装置１２８はまた、図９Ｃに示されるように、装置９０から組織収集装置１２８を外すことなく、ハンドルハウジング１００から延ばされてよく、このことは、組織収集装置１２８の内容物をさらに詳細に見るのに、または他の機能において、有利となり得る。収集された組織は、組織の足場に沈着されるか、細胞を培養するために使用されるか、または広く様々な適用において使用されてよい。
【００３６】
図８Ａに戻ると、ハンドルハウジング１００は、広く様々な形状を有してよいが、示されるように、ハンドルハウジング１００は、一体化スイッチ１２２を備えた先細部分１４２およびベース部分１４４を有し、ベース部分１４４は、電池パック１２０を包含するようサイズ決めされてよい。示されるように、先細部分１４２は、モーター１１４を収容してよく、ベース部分１４４は電池パック１２０を収容してよいが、構成要素の場所は、様々であってよい。ハンドルハウジング１００はまた、組織収集装置１２８を包含し、かつ、中に形成された観察ポート１３８を有し得る、部分１４６を有してよい。図９Ａおよび図９Ｂに示されるように、ルアーフィット、バネ負荷ラッチ、または他のラッチなどの接続機構１３６が、ハンドルハウジング１００の中に組織収集装置１２８を制御可能に保持しておくために、ハンドルハウジング１００に提供されてよい。図１０に見られるように、ハンドルハウジング１００は、複数の部品から、より具体的には、右ハンドルハウジング３００および左ハンドルハウジング３０２から、形成されてよく、これらは、例えばネジ、接着剤などによって、組み立てられるか、または接合されてよい。電池パック１２０のためのカバー１４０は、ハンドルハウジング１００と一体化されてよい。いくつかの実施形態では、カバー１４０は、自由に取り外し可能なものであってよい。他の実施形態では、特に、装置９０の１回の使用または限定回数の使用が望まれる適用では、カバー１４０は、永久的にラッチ留めされるよう構成されてよく（例えば、解除装置のない一方的なラッチ）、よって、電池または他の電源を装填した後、カバー１４０は、開放されるためには破壊されなければならず、電池の次の装填を防いでいる。ハンドルハウジング１００は、ステンレス鋼、プラスチック、および／または、実際に生物学的に適合するあらゆる材料を含め、様々な材料で作製されてよく、これらの材料は、本明細書に記載された他の構成要素のいずれかまたは全てに使用されてもよい。当業者は、ハンドルハウジング１００が、他の様々な構成を有してよいこと、および、そうした構成は、ハウジング１００に収容された構成要素の設置にしたがって、様々であってよいことを、理解するだろう。
【００３７】
前述したように、図１２は、例示的な切断具小組立体５００を図示しており、図１３は、小組立体５００の断面図を提供している。概して、切断具組立体５００は、外側チューブ１０２を含んでよく、この外側チューブ１０２は、示されるように、据付用チューブ１２６に連結され、内側シャフト１１０を受ける。密封部５０２が、据付用チューブ１２６と、内側シャフト１１０と、および／または、駆動連結部１１１との間に、例えば耐流体式（fluid-tight）などの厳重な接続を形成するよう提供されてよい。据付用チューブ１２６はまた、移送管１２４への連結を提供することができ、この移送管１２４は、次に、組織収集装置１２８の注入口取付具１３２に連結されてよい。
【００３８】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、外側チューブ１０２をさらに詳細に示している。外側チューブ１０２は、広く様々な構成を有してよいが、図示された実施形態では、外側チューブ１０２は、実質的に円筒形であり、外側チューブ１０２の近位端部７０２と遠位端部７０４との間に、中に形成された管腔７００を含んでいる。当業者が理解するように、外側チューブ１０２は、円筒形である必要はなく、例えば矩形、正方形、卵形など、広く様々ないかなる断面形状で構造付けられてもよい。一例示的実施形態では、外側チューブの遠位端部７０４は、斜角付き先端部１０４を有する。斜角付き先端部１０４は、図８Ｂの詳細図に見られるように、例えばフードまたは保護カバーなどとして組織採取先端部１０６の一部を覆い、同時に、組織採取先端部１０６の別の部分を露出させるよう、サイズ決めされてよい。このような構成は、組織採取先端部１０６の他の部分（例えば被覆面で覆われた部分）による、不要な接触または損傷をもたらすことなく、部分的に露出された組織採取先端部１０６の一部分または側部での組織の切除を容易にするのに有利となり得る。斜角付き先端部１０４はまた、例えば、組織採取先端部１０６が外側チューブ１０２の中に後退可能である実施形態では、外側チューブ１０２が組織に押しつけられる際、組織に対して密封部を作り出すか、またはそうでなければ、組織に適応するのに、有利となり得る。図１４Ｂに示されるように、斜角付き先端部１０４の遠位表面７０６は、Ｓ字型の外形を有してよい。他の実施形態では、斜角付き先端部１０４の遠位表面７０６は、直線状、角を成している、凹状、凸状、または他の形状であってよい。
【００３９】
図１５Ａおよび図１５Ｂに示されるように、据付用チューブ１２６は、外側チューブ１０２の近位端部７０２で、外側チューブ１０２に連結されてよい。据付用チューブ１２６は、広く様々な構成を有してよい。据付用チューブ１２６は、単一部品として形成されてよく、また、締まりばめ、接着剤またはネジなどの手段で、外側チューブ１０２に連結されてよく、または、他の実施形態では、例えばネジプレート８１２で接合され得る２つ以上の部品によって、構成されてよい。据付用チューブ１２６は、その中に形成された管腔８０２を有してよく、この管腔８０２は、内側シャフト１１０を受け入れるようサイズ決めされている。外側チューブ１０２の近位における管腔８０２は、駆動連結部１１１を受けるためにフランジ部分８０４の下で広くなってよい。連結部８０６が、管腔８０２の長さ方向軸から延びてよく、連結部８０６の中に形成された導管部つまり管腔８０８を有してよい。連結部８０６の外面は、ノッチ８１０を含んでよく、ノッチ８１０の上に設置されたときの移送管１２４の保持を高める。移送管１２４の構成はまた、広く様々であってよいが、図１１Ａおよび図１１Ｂに示される実施形態では、移送管１２４は、可撓性の管状部材である。移送管１２４は、ゴムもしくは他のポリマーなどのエラストマー材料、または他の材料で形成されてよい。代替的に、移送管１２４は、剛性であるか、または、剛性セグメントを含んでよく、移送管１２４が据付用チューブ１２６上の連結部８０６などの他の構成要素と相互作用する所に密封部が提供されてよい。
【００４０】
図１６は、遠位端部１０８に組織採取先端部１０６を、近位端部１１８に駆動連結部１１１を備えた内側シャフト１１０を図示している。内側シャフトは、様々な構成を有してよいが、示されるように、内側シャフト１１０は、円筒形の形状をしており、外側チューブ１０２の内部に合うようにサイズ決めされ、好ましくは、外側チューブ１０２の中で自由に回転するようサイズ決めされる。内側シャフト１１０は、その近位端部１１８および遠位端部１０８の間に定められた内側管腔９００を中に有してよく、管腔９００は、駆動連結部１１１の中へと延びている。前述されたように、内側管腔９００は、図１７にさらに詳細に示されるように、組織採取先端部１０６から切除組織および流体を受けることができる。組織採取先端部１０６は、様々な構成を有してよい。多くの実施形態では、組織採取先端部１０６は、好ましくは、組織を引き裂くか、押しつぶすか、またはそうでなければ、損傷をもたらすことなく、生体組織標本採取して、生存能力を最大にするよう構成される。生存可能な組織標本は、中に１つ以上の生存可能な細胞を有してよく、組織標本から組織の足場に遊走でき、かつ／または、他の組織工学技術の組織移植片で使用され得る、ある割合の細胞を有してよい。例えば、いくつかの実施形態では、採取された組織標本の細胞の少なくとも約５０％、より好ましくは７０％より多くが、組織標本から遊走することができる生きた細胞に相当してよい。実際に、いかなるタイプの組織も、この装置で採取されてよく、そうした組織には、軟骨（患者の膝の特定の関節軟骨を含む）、線維軟骨、メニスカス組織（meniscal tissue）、靭帯組織、腱組織、皮膚組織、骨組織、筋肉組織、骨膜組織、心嚢組織、滑膜組織、神経組織、脂肪組織、腎組織、骨髄、肝組織、膀胱組織、すい臓組織、脾臓組織、椎間板組織、胚性組織（embryonic tissue）、歯周組織、管組織、血液、およびそれらの組み合わせが含まれる。軟骨修復に有用な一実施形態では、組織は、軟骨組織、メニスカス組織、靭帯組織、腱組織、骨膜組織、または滑膜組織を含んでよい。以下にさらに詳細に記載するように、組織採取先端部１０６は、骨組織汚染物を実質的に含まないか、またはほとんど有さない、生存可能な組織標本を採取するように、駆動機構１１２により駆動されてよい。
【００４１】
図１７Ａ〜図１７Ｂに示される一例示的実施形態では、組織採取先端部１０６は、実質的に円筒形の形状をしており、中空であってよく、つまり組織採取先端部１０６の中に形成された管腔を有してよい。いくつかの切断要素が、組織切断先端部１０６に配されてよい。切断要素は、様々な形状、構成およびサイズを有してよいが、一例示的実施形態では、切断要素は、約０．０１〜３ｍｍ３のサイズ範囲を有する小片に組織を細分化する（morselize）のに有効であってよい。しかしながら、組織の小片は、様々なサイズであってよい。例えば、他の実施形態では、細分化された組織小片は、１ｍｍ３未満の範囲、約０．５〜１ｍｍ３の範囲、約１〜２ｍｍ３の範囲、または約２〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有してよい。いくつかの実施形態では、組織標本の中の切除組織小片の約９０％以上が、このようなサイズ範囲内にあってよい。他の実施形態では、組織標本の中の切除組織小片の約５０％以上が、このようなサイズの範囲内にあってよい。専ら例として、図２５は、組織採取先端部１０６で採取された実際の組織小片を示している。多くの場合、特定のサイズの採取組織小片が、有利な点を有し得る。小さすぎる組織小片は、周縁部に多くの割合の細胞を有するかもしれず、採取の間、それらは死滅してしまう可能性が大きく、その結果、組織の生存能力は低いかもしれない。大きい組織小片は、周縁部に比較的少ない細胞を有するかもしれないが、他方で、細胞外マトリクスに包まれている、多くの細胞を有するかもしれず、したがって、外に遊走するのが遅くなり得る。
【００４２】
図１７Ａ〜図１７Ｂに示されるように、切断要素は、回転によって組織を切除するように組織採取先端部１０６の円周部の周囲に配され得る切断用表面１０００であってよい。開口部１００６が、組織採取先端部１０６の壁に形成されて、組織の切除片が先端部１０６の中に入るのを可能にしてよく、組織の切除片は、ポート１０１６を通って、内側シャフト１１０の内側管腔９００の中へと出ていってよい。切断用表面１０００のサイズおよび開口部１００６のサイズは、組織を適切にサイズ決めされた小片に切除して、後の成長、および／または足場におけるそれら組織の組み込みを促進するよう、構成されてよい（または、他の適用のために構成されてよい）。例えば一実施形態では、開口部１００６は、直径が約１ｍｍ〜３ｍｍの範囲にあってよく、他の実施形態では、より好ましくは、直径が約２ｍｍであってよい。この実施形態では、組織は、開口部１００６を通して採取されるが、組織採取先端部１０６は、その遠位端部１０１０に１つ以上の切断用表面１００８を有してよく、このことは、装置９０に対する遠位の圧力を可能にし、また、組織採取先端部１０６が組織を切断するか、または組織の中に切り込むのを可能にすることで、有利となり得る。他の実施形態では、組織採取先端部１０６の遠位端部１０１０は、滑らかで、かつ／または、遠位端部１０１０に切断用表面を全く有さなくてよい。組織採取先端部１０６のベース部分１０１２は、固体であってよく、シャフト１１０に連結されてよい。
【００４３】
図１７Ａ〜図１７Ｂに図示される実施形態では、組織採取先端部１０６は、８つの切断用表面１０００および８つの開口部１００６を含んでいるが、様々な切断用表面および開口部が用いられてよい。加えて、図１７Ａ〜図１７Ｂでは、切断用表面１０００は、組織採取先端部１０６の回転によって組織を切除するように向きを定められるが、他の実施形態では、切断用表面１０００は、組織採取先端部１０６の往復運動によって組織を切除できるように配されてよい。例えば、切断用表面１０００は、開口部１００６の周囲で、一方向より多くの方向に向きを定められてよい。
【００４４】
図１６に示されるように、また、図１８Ａおよび図１８Ｂを更に参照すると、内側シャフト１１０は、駆動連結部１１１に噛み合わされてよい。実際に、いかなる形状およびサイズも可能であるが、図示された実施形態では、駆動連結部１１１は、円筒形のシャフト部分１１０２を含み、シャフト部分１１０２は、管腔９００が管腔１１１２の中に延ばされるように、内側シャフト１１０に連結されるよう構成される。このように、シャフト部分１１０２は、内側シャフト１１０および管腔９００へ延長部を提供してよく、よって、シャフト部分１１０２および内側シャフト１１０は共にシャフト９０２を構成し、管腔９００が内側シャフト１１０および駆動連結部１１１を通って延びるようになる。１つ以上の開口部つまり出口ポート１１０６が、管腔９００を定める側壁に形成されてよい。示されるように、出口ポートは、シャフト部分１１０２に形成される。他の実施形態では、出口ポートは、内側シャフト１１０に形成されてよい。出口ポート１１０６は、いかなる形状およびサイズであってもよいが、駆動連結部１１１の対向する側部上の矩形開口部として示されている。多くの実施形態では、出口ポート１１０６は、以下にさらに詳細に説明されるように、装置９０の作動の間、組織および／または流体が出口ポート１１０６を通って引き込まれ得るように、サイズ決めされてよい。いくつかの実施形態では、出口ポート１１０６は、駆動連結部１１１ではなく、内側シャフト１１０に形成されてよい。駆動連結部１１１は、駆動機構１１２に係合するために、駆動連結部１１１の近位端部に配されたタブ１１０４をさらに含んでよい。示されるように、タブ１１０４は、２つの対向する表面１１０８、１１１０を提供する刃のような要素によって形成される。他の様々な構成のタブ１１０４が可能であり、それらには、様々な形状およびサイズ、表面特徴、多数の刃形要素（例えば、「Ｘ」形に交差している刃など）が含まれる。さらには、他の実施形態では、ギア、駆動シャフトなどを含め、他の種類の要素が、駆動連結部１１１を駆動機構１１２に連結するために使用されてよい。
【００４５】
図１３に戻ると、装置９０の作動の間に切断具小組立体５００を通る例示的な流体の流れが、矢印で表され得る。概して、専ら例として、使用の際、内側シャフト１１０は、外側チューブ１０２の内部で回転してよい。切除組織および流体は、内側シャフト１１０の中の管腔９００を通って流れてよい。組織採取先端部１０６によって捕捉された切除組織および／または流体は、例えば真空力を受けて、内側シャフト１０６の遠位端部１０８から近位端部１１８に、さらに、駆動連結部１１１の中へと移動してよい。駆動連結部１１１の各出口ポート１１０６が移送管１２４への開口部と整列しているので、切除組織および流体は、真空によって移送管１２４の中に引き込まれ得る。例えば、図１３は、２つの出口ポート１１０６を備えた駆動連結部１１１を示しており、１つの出口ポートが移送管１２４への開口部と整列している。当業者が理解するように、移送管１２４の中への流れの性質は、出口ポート１１０６のサイズおよび形状を変更することによって、変更されてよい。いくつかの実施形態では、駆動連結部１１１および／または据付用チューブ１２６は、領域６０２の内部に拡張された内部スペースを有してよく、このスペースは、例えば、出口ポート１１０６の周囲に円筒形の貯蔵部を形成し、よって、内側シャフト１１０が回転しても、出口ポート１１０６は、封鎖されずに、多くの場合または常に、移送管１２４と連絡しているようになる。このような実施形態は、移送管１２４を通る組織および／または流体の流れのいかなる間欠性も、削減または排除するために、有利となり得る。当業者が認識するように、上記は専ら例示のためのものであり、広く様々な変形体が可能である。
【００４６】
駆動機構１１２はまた、様々な構成を有してよい。図１９Ａ〜図１９Ｂに示されるように、一実施形態では、駆動機構１１２は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するが、広く様々な駆動機構および電源が、（回転力などの）力を組織採取先端部１０６に伝えるために用いられてよいことが、理解されるべきである。図示された実施形態では、駆動機構１１２は、電気モーター１１４を含んでおり、電気モーター１１４は、実際に、いかなるＡＣもしくはＤＣモーター、または同期もしくは非同期モーター、または他のタイプのモーターであってもよい。モーター１１４は、モーター据付台１２００に配されてよく、モーター据付台１２００は、例えばスリーブとしてモーター１１４を維持するよう、成形およびサイズ決めされてよい。保持クリップ１２０６が提供されて、モーター１１４の端部を横切って延び、モーター据付台１２００に噛み合うタブを有することで、モーター１１４をモーター据付台１２００の内部に固定させてよい。モーター据付台１２００は、ハンドルハウジング１００の内部など他の物体にモーター据付台１２００を据え付けるために、外部表面から延びるブラケット１２２４、１２２６を有してよい。整列ピン１２１０が、モーター据付台１２００から近位方向に延びてよい。駆動機構１１２はまた、出力ギア１２０２を含んでよく、この出力ギア１２０２は、示されるように、その内部表面に形成されたギア歯部１２１２を備えた中空の円筒の形態をしていてよい。出力ギア１２０２は、モーター据付台１２００から整列ピン１２１０を受け入れるよう構成された車軸１２３４を有してよい。整列ピン１２１０と車軸１２３４との噛み合いは、モーター１１４の向きを定め、よって、モーター１１４のドライブスピンドル１２１４に取り付けられたピニオンギア１２０８が、出力ギア１２０２の内部に形成されたギア歯部１２１２と整合できるようになる。
【００４７】
モーターと組織採取先端部１０６または他の切断要素との間に、いかなる種類の回転式連結が、使用されてもよい。様々な実施形態で、異なるサイズ、タイプ、および／または数のギアが提供されてよい。加えて、モーター１１４ならびにギア１２０８および１２１２は、約１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍ、より好ましくは約２０００〜３０００ｒｐｍで、組織採取先端部１０６を回転させるよう選択されてよい。いくつかの実施形態では、ギア比およびトルクは、組織採取先端部１０６が骨に適用されたときではなく、軟組織に適用されたときに、組織採取先端部１０６を駆動させるよう構成されてよい。例えば、駆動機構は、組織採取先端部１０６が骨組織（例えば、採取されるべき組織が骨の軟骨の場合は、軟骨下の骨など）に接触したら十分速く停止して、約１０％未満の骨組織汚染物、より好ましくは約５％未満の骨組織汚染物、またはより好ましくは約１％未満の骨組織汚染物を有する組織標本を生成するように、組織採取先端部を回転させるよう構成されてよい。上記のように、組織標本は、広く様々ないかなる組織タイプを含む生体組織標本であってもよい。このような結果は、約１〜５Ｎ・ｃｍ、より好ましくは約３〜４Ｎ・ｃｍのトルクを組織採取先端部１０６に適用することによって、生成されてよい。モーターおよびギア比は、適切なトルクを達成するように調整されてよい。例えば、４Ｎ・ｃｍのトルクを達成するために、モーターは、約１Ｎ・ｃｍのトルクを提供して、約４対１のギア比を備えたギア機構に連結されてよい。出力ギア１２０２の近位面１２３６は、表面から先に延びる複数の三角形フィンガータブ１２３２を含んでよい。示されるように、フィンガータブ１２３２は、駆動連結部１１１のタブ１１０４を受けるために、２対で配列されてよい。使用の際、モーター１１４によって提供されたトルクは、ピニオンギア１２０８、出力ギア１２０２、およびフィンガータブ１２３２を回転させてよく、これにより、駆動連結部のタブ１１０４および内側シャフト１１０に回転力が適用されてよい。駆動機構１１２はまた、モータースピンドル１２１０に取り付け得る保持座金１２０４を含んで、ピニオンギア１２０８およびモーター据付台１２０２に対して出力ギア１２０２を固定させてよい。図２０および図２１Ａ、図２１Ｂは、上記のモーター据付台１２００および出力ギア１２０２をそれぞれさらに詳細に図示している。
【００４８】
駆動機構１１２は、モーター１１４への電気の流れを制御するためのスイッチ１２２をさらに含んでよい。示されるように、スイッチ１２２は、単極の押し発動式のタイプであり、スイッチ１２２の押下が回路を完成させ、スイッチ１２２への圧力を解放すると回路が開放する。しかしながら、実際に、ロッカースイッチ、スライドスイッチ、オン／オフボタン、単極式、二極式などを含め、いかなるタイプのスイッチも可能である。スイッチ１２２は、ワイヤ１２１６、１２１８に接続されてよい。ワイヤ１２１６は、正の電力端末（positive power terminal）１２２０に通じてよく、そこに、電池パック１２０などの電源の正の端部が接続されてよい。ワイヤ１２１８は、モーター１１４の正の端末１２１８に通じてよい。また、ワイヤ１２３８が、モーター１１４の負の端末１２３０に負の電力の端末（negative power terminal）１２２２を接続するように提供されてよい。示されるように、スイッチ１２２は、開放した正の回路を提供し、つまり、スイッチが開放しているとき、モーター１１４の正の端末１２２８は開放した回路であり、一方、モーター１１４の負の端末１２３０は、常に負の電力の端末１２２２に接続され、この負の電力の端末１２２２は電池パック１２０の負の端部に接続されている。しかしながら、実際に、開放した負の回路など、いかなる切り替え式回路構成も可能である。
【００４９】
いくつかの実施形態では、駆動機構は、内側シャフト１１０および組織採取先端部１０６を一方向に回転させてよいが、他の実施形態では、シャフト１１０の回転は往復してもよく、または、回転の方向は、例えば、モーター１１４に代わりの極性を提供するＡＣ電源またはスイッチ組立体を使用するなどして、ユーザ選択が可能であってよい。方向を逆にするために、極性を変更してよい。往復運動は、適切なモーターおよび電子技術を用いて達成されてよい。このような実施形態では、組織採取先端部１０６は、いずれの方向にも有効な切断用表面を有してよい。
【００５０】
電池パック１２０または他の電源は、様々な構成を有してよいが、図２２に示されるように、電池パック１２０または他の電源は、実質的に矩形で、かつ、中に形成された４つの受け入れスロット１５０１を含んでいる、ケース１５００を含んでいる。ケースは、様々な電源を収容するために様々な形状およびサイズを有してよいが、この実施形態では、４つの単三型電池１５０８が用いられる。逆電流器（spacer）１５０２が、ケース１５００の底部に配されてよい。逆電流器１５０２は、例えばシリコンで作製されてよい。電池パックはまた、短絡バー（shorting bars）１５０４、１５０６を含んでよく、これらの短絡バー１５０４、１５０６は、電池１５０８の隣接する端末の間に電気接続を提供するために、電気伝導性材料で形成された矩形のバーであってよい。別の短絡バー１５１０が、電池１５０８の上表面に提供されてよく、これらの短絡バーは、１つの電気経路が４つの電池１５０８を通って定められるように、集合体として配列される。電池パック１２０は、上部密封部１５１２をさらに含んでよく、この上部密封部１５１２はまた、シリコン、または、ゴム、プラスチックなどの別の材料で作成されてよい。電源端末１５１４、１５１６もまた、提供されてよい。示されるように、端末１５１４は正の端末であり、端末１５１６は負の端末であり、これらの端末１５１４、１５１６は、図１９Ｂに示される電力端末１２２０、１２２２にそれぞれ接続されてよい。他の実施形態では、端末１５１４および１２２０は同じ端末であってよく、端末１５１６および１２２２は同じ端末であってよい。カバー１５１８が、端末１５１４、１５１６の上に配されてよく、ネジ１５２０、ボルト、接着剤、締まりばめ、インターロックタブ、レール、または広く様々な他の任意の手段によって、所定の位置に固定されてよい。
【００５１】
前述のように、組織抽出・収集装置９０はまた、組織収集装置１２８を含んでよく、図１０に示されるように、この組織収集装置１２８は、注入口取付具１３２を介して移送管１２４に連結されてよい。組織収集装置は、広く様々な構成を有してよいが、図２３Ａ〜図２３Ｂの図示された実施形態では、組織収集装置は、注入口１６１２から排出口１６２２へと通る通路を定める容器１３０を含んでいる。示されるように、容器１３０は、実質的に透明な円筒形の管であるが、しかしながら、実際に、いかなる形状およびサイズのシャフト、ハウジング、カバーリング、円筒も使用されてよい。当業者が理解するように、容器１３０は実際に、組織および／または流体に容器１３０を通過させるのに適したいかなる形状およびサイズであってもよい。例えば、容器１３０は、矩形、正方形、卵形などの断面形状を有してよく、容器１３０の中に形成された、同じまたは異なる形状をした導管を有してよい。注入口取付具１３２は、移送管１２４に直接連結するよう構成された第１外側部分１６００を有してよく、例えば、第１部分１６００の直径は、移送管１２４が第１部分１６００の上を滑ることができるか、またはその上に設置され得るような、直径であってよい。しかしながら、他の実施形態では、第１部分１６００は、移送管１２４の相補的取付具に噛み合わされてよく、よって、組織収集装置１２８が装置９０のハンドルハウジング１００の中に挿入されたとき、および、接続機構１３６が係合されたときに、耐流体密封を提供する。他の実施形態では、追加的取付具、密封部、ラッチ、接着剤、または様々な任意の連結要素が用いられてよい。第２部分１６０２が、容器１３０に連結されるよう構成されてよい。排出口取付具１３４もまた、第１および第２部分を有してよく、第１部分１６０６は、例えば管、取付具、シャフトなどを介して、真空源に連結するよう構成されてよい。第２部分１６０４は、容器１３０に連結されるよう構成されてよい。排出口取付具１３４は、例えば排出口取付具１３４を回転させることで係合されるタブ、または他の手段を介して、容器１３０に取り外し可能に連結されて、容器１３０の内部の成分へのアクセスを可能にしてよい。容器１３０、注入口取付具１３２および排出口取付具１３４は、中に通路１６１２を定めてよく、この通路１６１２を通して、装置９０の作動の間、切除組織および／または流体が、（例えば、排出口取付具に連結された真空源の力を受けて）流れてよい。
【００５２】
図２３Ａおよび図２３Ｂに示されるように、組織収集装置１２８は、組織収集室１６２０をさらに含んでよく、この組織収集室１６２０は、例示的実施形態では、フランジ付き領域１６１４およびろ過要素１６１６を備えた実質的に筒状の形状をしている。組織収集室１６２０は、容器１３０の中を流れる実質的に全ての組織および／または流体が組織収集室を通って流れるように、容器１３０の内部に合うよう成形およびサイズ決めされてよく、また、容器１３０の内部で移動するよう構成されてよい。例えば、フランジ付き部分１６１４は、容器１３０の内部開口部とほぼ同じ直径であってよく、組織収集装置１６２０と容器１３０の側壁との間を、ほとんどまたはまったく組織／流体に通過させず、しかしながら、容器１３０の内部での組織収集室１６２０の、例えば軸１６１０などの長さ方向軸に沿った並進移動を可能にする。他の実施形態では、フランジ付き部分１６１４は、比較的狭くてよく、いくらかの組織および/または流体が、組織収集室１６２０を通ることなく、排出口１６２２へと通過するのを可能にしてよい。ろ過要素１６１６は、その中または上に形成されたメッシュ、穿孔、フィルタ、スクリーン、または他の要素を有して、（切除組織などの）組織の小片を保持または捕捉しつつ、流体が通るのを可能にしてよい。メッシュおよび穿孔などの開口部のサイズは、（組織の足場などでの）後の使用に適した組織の小片を捕捉し、同時に他のものを通過させるよう、選択されてよいが、多くの実施形態では、サイズは、通過する組織の損失が最小となるようなサイズであってよい。例えば、一実施形態では、メッシュは、幅約０．５ｍｍの開口部を有してよい。円筒形の形状として示されているが、ろ過要素１６１６は、広く様々な形状およびサイズを有してよい。例えば、ろ過要素１６１６は、フランジ付き部分１６１４の底部に配された、穿孔されたまたはメッシュのディスクを含んでよく、または、フランジ付き部分１６１４などからそれぞれ延びる複数の円筒を含んでよい。使用の際、流体の流れは、組織収集室１６２０のろ過要素１６１６の中に組織の小片を運ぶことができ、徐々に、（例えば穿孔またはメッシュなどの）ろ過要素１６１６を通る流体の流れを封鎖するか、または、妨げる。真空源によって排出口１６２２に向かって組織が収集され続け、流体が引き込まれ続けると、組織収集室１６２０は、容器１３０の内部で並進移動してよい（図示された実施形態では、このような並進移動は、軸１６１０に沿って、排出口１６２２および／または排出口取付具１３４に向かって起こり得る。）。組織収集室１６２０の並進移動または転位の程度は、以下に論じられるように、組織収集室１６２０の中に収集された組織の量を示すことに関連付けられてよい。
【００５３】
いくつかの実施形態では、組織収集装置１２８は、付勢要素１６０８をさらに含んでよく、この付勢要素１６０８は、軸１６１０などの軸に沿って（または少なくとも部分的に沿って）、組織収集室１６２０の並進移動を付勢するよう配列される。付勢要素１６０８は、様々な形態を有してよいが、図示された実施形態に示されるように、付勢要素に１６０８は、一端部で組織収集室１６２０に隣接し、かつ、反対側端部で排出口取付具１３４に隣接する、コイルバネの形態をしている。Ｏ-リング１６２６または座金が、容器１３０と排出口取付具１３４との間の界面に配されてよい。ろ過要素１６１６は、付勢要素１６０８によって受けられてよく、よって、ろ過要素１６１６が充満するのにしたがい、バネが徐々に圧縮されるようになる。したがって、付勢要素１６０８は、組織収集室１６２０への吸引力または真空力に対向することができる。前述のように、軸１６１０に沿った、容器１３０の内部での組織収集室１６２０の転位は、組織収集室１６２０の内部の組織の量を示すことに関連付づけられてよい。他のタイプのバネ、および（例えば可撓性のスペーサーまたはバンドなどの）エラストマー材料が、付勢要素１６０８を形成するために使用されてよい。
【００５４】
可視基準表示器１６１８などの可視表示器が、容器１３０の内部での組織収集室１６２０の転位を表示するために、容器１３０に刻まれてよい。図示された実施形態では、可視表示器は基準線であるが、しかしながら、広く様々な可視表示器が可能である。例えば、他の実施形態では、複数の線が提供されてよく、各線は、組織収集室１６２０の中に収集された組織の量に対応し、かつ／または、収集された組織の量が特定の処置に適していることを表示する。加えて、範囲を表示する厚いバーが、提供されてよい。また、情報を伝達する色のパターンを備えた可視表示器が提供されてもよい。線などの対応する可視表示器が、組織収集室１６２０のフランジ付き部分１６１４に刻まれてよく、よって、使用の際、所望の量の組織が収集されると、容器１３０の線が、組織収集室１６２０の線に重なるようになる。使用の際、可視基準表示器１６１８または他の可視表示器は、容器１３０に形成された観察ポート１３８を通して見られてよい。
【００５５】
透明であるとして示されているが、容器１３０は、不透明かつ／または半透明であってもよい。例えば、容器１３０は、透明または半透明の材料で部分的に形成されてよく、容器１３０の観察ポートを通して見られてよい。他の実施形態では、容器１３０は、不透明であってよく、可視表示器は、容器１３０の外側に延びてよく、例えば、可視表示器は、組織収集室１６２０に連結している突出タブであってよい。
【００５６】
代替的に、組織収集室１６２０の並進移動または他の動きは、所望の量の組織が収集されたとき、収集された組織の量を表示するか、または、組織収集を終えるよう、フィードバック機構を稼動させてよい。一例示的実施形態では、フィードバック機構は、スイッチである。例えば、スイッチは、容器１３０の内部にプッシュタイプスイッチまたはボタンを含んでよく、組織収集室１６２０の動きによって、接触されるか、解放されるか、または別様に発動されるよう、注入口取付具１３２に、排出口取付具１３４に、または、容器１３０の内部に、配されてよい。スイッチは、表示照明、または可聴表示器もしくはアラームを稼動させてよく、あるいは、組織収集室１６２０の状態をコンピュータまたは電子システムに警告してよい。スイッチの発動はまた、真空源を停止させ、かつ／または、駆動機構１１２への電力を切断してもよい。
【００５７】
また、組織収集室１６２０は、並進移動以外の動きを呈するよう構成されてよいことが、理解されるべきである。例えば、いくつかの実施形態では、容器１３０および組織収集室１６２０は、（例えば、容器１３０の内部、およびフランジ付き領域１６１４上に）形成されたネジ山を有してよく、このネジ山によって、組織収集室１６２０は、組織で充満すると回転することができる。（並進移動と同時に起こることができる）この回転は、スイッチを発動させてよく、または、容器１３０上の視覚基準表示器との関連で使用されてよい。このような実施形態では、視覚基準表示器は、収集された組織の適切な量を判断するために、容器１３０に長さ方向に印された基準線であってよい。
【００５８】
組織収集装置１２８’の別の例示的実施形態が、図２４Ａ〜図２４Ｂに示されており、この例示的実施形態は、組織収集室または他の要素の並進移動または他の動きを伴わなくてよい。示されるように、組織収集装置１２８’は、可視基準表示器１６１８’が配された容器１３０’を含んでよい。組織収集装置１２８’はまた、ろ過要素１６１６’が排出口取付具１３４’に接して配されるか、または取り付けられるように、構成されてよい。ろ過要素１６１６’は、流体が通るのを可能にし、同時に（例えば切除組織などの）組織の小片を保持または捕捉するために、ろ過要素１６１６’の中または上に形成されたメッシュ、穿孔、フィルタ、スクリーンまたは他の要素を有してよい。使用の際、真空の影響を受けて、流体は、（図２４Ａ〜図２４Ｂには示されないが、いくつかの実施形態では、注入口１６１２’に連結された注入口取付具１３２’を有してよい）注入口１６１２’に入り、排出口１６２２’に向かって流れ、ろ過要素１６１６’を通過してよい。所望のサイズの組織小片は、流体に懸濁されることができ、ろ過要素１６１６’によって捕捉され、容器１３０’とろ過要素１６１６’との間のスペース１７００に蓄積することができる。基準表示器１６１８’は、所望の量の組織が収集されたことを判断するために使用されてよい。装置１２８’は、組織の様々な量および小片のサイズのために構成されてよい。使用の際、組織が蓄積するのにしたがって、収集された組織のレベルは、表示器１６１８’に向かって増加し、表示器１６１８’に到達し、例えば、可視的に観測されてよい。収集された組織は、排出口１６２２’から注入口１６１２’に流体をポンプで送って、注入口１６１２’を通して組織を除去することによって、除去されてよい。
【００５９】
当業者が理解するように、組織収集装置は、実際に、任意の量の組織を収集するよう、かつ／または、実際に、任意の量の組織が前述の任意の構成を通して収集されたときを表示するよう、構成されるか、またはサイズ決めされてよい。専ら例として、一実施形態では、組織収集装置１２８は、約５０〜１０００ｍｇの範囲、より好ましくは約２００〜４００ｍｇの範囲の採取された組織塊を収集および／または表示するよう構成されてよい。
【００６０】
使用の際、組織収集装置１２８は、ハンドルハウジング１００の中に挿入され、接続機構１３６によって所定の位置でロックされてよい。装置９０は、（好ましくは、組織収集装置１２８の排出口取付具１３４で）真空源に接続されてよく、この真空源は、内側シャフト１１０の管腔９００の内部に真空を作成するのに有効である。電池は、電池パック１２０の中に積載されてよく、カバー１４０が、ハンドルハウジング１００の所定の場所に置かれて、カバー１４０の中に電池パック１２０を包囲してよい。他の実施形態では、装置９０は、他の電力源に接続されてよい。組織採取先端部１０６は、例えば身体の軟骨など、適切な組織の供給源の近くに位置付けられてよい。
【００６１】
スイッチ１２２の発動により、電池パック１２０から電流がモーター１１４に送達されてよく、これによって、ギア１２０８、１２０２および駆動連結部１１１を介して内側シャフト１１０に回転力を供給することができる。内側シャフト１１０および組織採取先端部１０６の回転により、先端部１０６は、選択された組織部位から組織の小片を切除するのに有効であってよい。この組織は、組織採取部位に存在するあらゆる流体と共に（流体は、自然に発生する流体、および／または外科的に導入される流体である）、真空力によって、組織採取先端部１０６を通して内側シャフト１１０の管腔９００の中に運ばれてよい。切除組織および流体は、駆動連結部１１１の壁に形成された１つ以上の出口ポート１１０６に、管腔９００に沿って、運ばれてよい。各出口ポート１１０６が、移送管１２４への開口部に整列すると（すなわち、内側シャフト１１０および駆動連結部１１１が回転すると）、真空力の吸引が、組織および流体を引き込み、結果として、移送管１２４の中への間欠的な流れをもたらす。組織および流体は、移送管１２４を通って、注入口取付具１３２を過ぎ、組織収集装置１２８の中へと運ばれてよい。組織小片は組織収集室１６１６の中に収集されて、組織収集室１６１６を通る流体の流れを徐々に封鎖するか、妨げてよい。吸引によって、組織収集室１６２０は、組織収集装置の容器１３０の内部で（例えば並進移動するなど）移動することができ、このような移動は、例えば、ハンドルハウジング１００に形成された観察ポート１３８を通して組織収集室１６１６の位置を見ることによる、例えば可視表示器または他の表示器を用いて、収集された組織の量に関連付けられてよい。前述のように、いくつかの例示的実施形態では、例えば約５０〜１０００ｍｇ、より好ましくは約２００〜４００ｍｇが採取されるが、いかなる量も可能である。スイッチ１２２が解放されて、モーター１１４への電流を切断し、組織の採取を終わらせてよい。
【００６２】
真空源が稼動を停止されて、排出口取付具１３４から取り外されてよく、組織収集装置１２８がハンドルハウジングの外に移動されてよく、排出口取付具１３４（または、いくつかのケースでは、注入口取付具１３２）が取り外されることによって、組織収集室１６２０がアクセスされ、かつ／または除去されるようにしてよい。他の実施形態では、組織収集装置１２８は、ハンドルハウジング１００から除去されてよい。収集された組織は、組織インプラントを作り出す／増殖させるのに適した組織の足場またはマトリクス上に移されてよい。いくつかの実施形態では、組織は、組織収集室から組織を手動で除去することによって、組織収集装置１２８から除去されてよいが、しかしながら、他の実施形態では、流体の流れが、組織収集装置１２８を通って排出口１６２２から注入口１６１２へと向けられてよく（例えば、採取の間に組織を収集した流れと逆の流体の流れ）、これによって、収集された組織および流体は、注入口取付具１３２の外に流れることができるようになる。いくつかの実施形態では、食塩水が、排出口取付具１３４を通して注入されてよく、組織収集室１６２０の中の組織を追い出し、注入口取付具１３２を通して組織を放出させる。収集された組織はまた、組織の足場に組織を分散させるか、または（組織を刻むなどの）組織の他の処理をするための、組織分散装置の中に設置されてよい。収集された組織は、所望の手術部位で組織の足場の内部に植え込まれてよく、多くのケースでは、患者の軟組織、および／または骨の欠陥部を修復し、その部位の回復を促進する。
【００６３】
組織を抽出するための装置および方法に関するさらなる情報は、米国特許公報第２００４／０１９３０７１号を参照することで入手でき、その教示は参照によってその全てが本明細書に組み込まれる。
【００６４】
本明細書に開示された装置は、１回使用した後に廃棄されるように設計されてよく、または、複数回使用されるように設計されてもよい。いずれのケースも、装置は、少なくとも１回使用した後で再利用のために再調整されてよい。再調整は、装置の分解ステップ、それに続く、特定の部品の洗浄または取替ステップ、および、その後の再組み立てステップのあらゆる組み合わせを含んでよい。特に、装置は、分解されることができ、任意の数の、装置の特定の部品または部分が、あらゆる組み合わせで選択的に取り替えられるか、または除去されてよい。特定の部分が洗浄され、かつ／または取り替えられると、装置は、再調整施設で、または外科処置の直前に外科チームによって、その後の使用のために再組み立てされてよい。当業者は、装置の再調整は、分解、洗浄／取替、および再組み立てのための様々な技術を利用してよいことを認識するであろう。このような技術を使用すること、および結果として得られる再調整された装置は全て、本願の範囲内である。
【００６５】
当業者は、前述した実施形態に基づいて、本発明のさらなる特徴および利点を認識するであろう。したがって、本願は、特許請求の範囲により示されるものを除いて、特に図示され説明された内容によって限定されるものではない。本明細書で言及された全ての刊行物および参考文献は、参照によりその全てが本明細書に明白に組み込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による、組織抽出・分離装置の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示された組織抽出・分離装置の断面図である。
【図２Ａ】図１Ａおよび図１Ｂに示された組織抽出・分離装置の外側チューブの斜視図である。
【図２Ｂ】図２Ａに示された外側チューブの断面図である。
【図３Ａ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される内側シャフトの採取先端部の一実施形態を図示している。
【図３Ｂ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される内側シャフトの採取先端部の別の実施形態を図示している。
【図３Ｃ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される内側シャフトの採取先端部のさらに別の実施形態を図示している。
【図３Ｄ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される内側シャフトの採取先端部のさらに別の実施形態を図示している。
【図４Ａ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材の一実施形態を図示している。
【図４Ｂ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材の別の実施形態を図示している。
【図４Ｃ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材のさらに別の実施形態を図示している。
【図４Ｄ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材のさらに別の実施形態を図示している。
【図４Ｅ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材のさらに別の実施形態を図示している。
【図４Ｆ】本発明による、組織抽出・分離装置で使用される切断部材のさらに別の実施形態を図示している。
【図５】本発明による、組織抽出・分離装置で使用されるサイジングスクリーンの一実施形態を図示している。
【図６】本発明の別の実施形態による組織収集装置と噛み合った、図１Ａに示された組織抽出・分離装置を図示している。
【図７Ａ】組織表面に位置付けられた、本発明による組織抽出・分離装置を図示している。
【図７Ｂ】本発明による組織抽出・分離装置を使用して、組織標本が除去された組織表面を図示している。
【図８Ａ】ハンドルハウジングを有する組織抽出・収集装置の別の例示的実施形態の前方斜視図であり、このハンドルハウジングは、そこから遠位方向に延びる外側チューブ、および、遠位端部に組織採取先端部を備えている。
【図８Ｂ】図８Ａに示された装置の遠位端部の組織採取先端部の詳細図である。
【図９Ａ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の後方斜視図であり、組織収集装置は取り外された状態にある。
【図９Ｂ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の後方斜視図であり、ハンドルハウジングに配された組織収集装置を示している。
【図９Ｃ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の後方斜視図であり、組織収集装置は延ばされた位置にある。
【図１０】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の分解組み立て図である。
【図１１Ａ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の一部を切り欠いた図である。
【図１１Ｂ】図８Ａに示された組織抽出・収集装置の一部を切り欠いた図であり、組織抽出・収集装置に連結された組織収集装置を図示している。
【図１２】切断具小組立体を形成し得る、図１１Ａに示された組織抽出・収集装置のいくつかの構成要素の分解組み立て図である。
【図１３】図１２に示された切断具組立体の垂直断面図であり、矢印で切断具組立体を通る例示的な組織および／または流体の流れを示している。
【図１４Ａ】図８Ａ〜図１１Ｂに示された外側チューブの底面図である。
【図１４Ｂ】図８Ａ〜図１１Ｂに示された外側チューブの側面図である。
【図１５Ａ】図１０〜図１１Ｂに示された外側チューブおよび据付用チューブの側面図である。
【図１５Ｂ】図１０〜図１１Ｂに示された外側チューブおよび据付用チューブの断面図である。
【図１６】図１２に示された内側シャフトの側面図であり、遠位端部に組織採取先端部、および、近位端部に駆動連結部を備えている。
【図１７Ａ】図１６に示された組織採取先端部の遠位の斜視図である。
【図１７Ｂ】図１６に示された組織採取先端部の近位の斜視図である。
【図１８Ａ】図１６に示された駆動連結部の遠位の斜視図である。
【図１８Ｂ】図１６に示された駆動連結部の近位の斜視図である。
【図１９Ａ】図１０〜図１１Ｂに示された駆動機構の組立図である。
【図１９Ｂ】図１９Ａに示された駆動機構の分解組立図である。
【図２０】図１９Ａ〜図１９Ｂに示されたモーター据付台の斜視図である。
【図２１Ａ】図１９Ａ〜図１９Ｂに示された出力ギアの近位の斜視図である。
【図２１Ｂ】図１９Ａ〜図１９Ｂに示された出力ギアの遠位の斜視図である。
【図２２】図１０〜図１１Ｂに示された電池パックの分解組立図である。
【図２３Ａ】図８Ａ〜図１１Ｂに示された組織収集装置の分解組立図である。
【図２３Ｂ】図２３Ａに示された組織収集装置の組立図である。
【図２４Ａ】組織収集装置の代替的実施形態の分解組立図である。
【図２４Ｂ】図２４Ａに示された組織収集装置の組立図である。
【図２５】本明細書に記載された方法および装置を使用して採取された生存可能な組織の標本例の写真である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組織抽出・収集装置において、
外側チューブと、
前記外側チューブの内部に回転可能に配されたシャフトであって、その遠位端部に配された組織採取先端部を有しており、前記組織採取先端部は、その回転によって組織を切除するのに有効である、シャフトと、
前記外側チューブから切除組織および流体の流れを受けるために前記外側チューブに連結された組織収集装置であって、前記組織収集装置は、その中に収集された切除組織の量を、前記組織収集装置に含まれる１つ以上の表示器によって表示するよう構成される、組織収集装置と、
を具備する、組織抽出・収集装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記組織収集装置は、その中に収集された切除組織の量を、前記組織収集装置の少なくとも一部の転位を表示する１つ以上の表示器によって表示するよう構成される、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、
前記組織収集装置は、
実質的に透明な部分、および、前記実質的に透明な部分を通して少なくとも部分的に見ることができるように前記組織収集装置の中に配された組織収集室と、
前記実質的に透明な部分または前記組織収集室のいずれかに配されて、前記組織収集室の中の組織の量に対応する前記組織収集室の転位を表示する１つ以上の可視表示器と、
を具備する、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の組織収集装置において、
前記可視表示器は、約５０〜１０００ｍｇの組織が前記組織収集室の中に配されたときを表示するよう構成される、組織収集装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、
前記組織収集装置は、
中を通る流体の流れを受けるための、注入口および排出口を有する容器と、
前記容器の内部に配された組織収集室と、
を具備する、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、
前記組織収集室は、その長さ方向軸に沿って並進移動可能であり、よって、前記容器を通る流体の流れが、前記容器の内部で前記組織収集室を並進移動させるのに有効となる、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、
前記組織収集室の前記長さ方向軸に沿って前記組織収集室を付勢する付勢要素、
をさらに具備し、
前記容器を通る流体の流れは、前記付勢要素に打ち勝って、前記組織収集室の前記転位が前記組織収集室の中の組織の量に対応するように、前記容器の内部で前記組織収集室を並進移動させる、装置。
【請求項８】
請求項５に記載の装置において、
前記組織収集室は、組織を収集しかつ流体を通すためのろ過要素を含む、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、
前記ろ過要素は、メッシュ、フィルタ、スクリーン、および穿孔された表面のうちのいずれかを具備する、装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の装置において、
前記組織収集室の少なくとも一部は、前記容器の中に形成された管腔を横切って延び、よって、前記容器を通る実質的に全ての流体の流れが、前記組織収集室を通って流れるようになる、装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置において、
前記組織収集装置は、
実質的に透明な部分、および、前記実質的に透明な部分を通して少なくとも部分的に見ることができるように前記組織収集装置の中に配された組織収集室を含み、
前記実質的に透明な部分または前記組織収集室のいずれかに配されて、前記組織収集装置の中の組織の量を表示する１つ以上の可視表示器をさらに具備する、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の組織収集装置において、
前記可視表示器は、約５０〜１０００ｍｇの組織が前記組織収集装置の中に配されたときを表示するよう構成される、組織収集装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置において、
ハンドルハウジングであって、そこから前記外側チューブが延びる、ハンドルハウジング、
をさらに具備する、装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置において、
前記組織採取先端部を回転させるための、前記シャフトに連結された駆動機構、
をさらに具備する、装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の装置において、
真空源に連結するためのポート、
をさらに具備し、
前記真空源は、前記組織収集装置の少なくとも一部を通して組織を引き込むのに有効である、装置。
【請求項１６】
組織を抽出および収集するための方法において、
回転可能なシャフトの遠位端部に形成された回転可能な組織採取先端部で組織を切除することと、
前記切除された組織を真空力によって組織収集装置に運ぶことと、
前記組織収集装置の中に収集された切除組織の量を、前記組織収集装置に含まれる１つ以上の表示器によって表示することと、
を具備する、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、
前記組織収集装置の中に収集された切除組織の量を、前記組織収集装置の一部の転位を表示する１つ以上の表示器によって表示すること、
をさらに具備する、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、
表示することは、前記組織収集室の転位が前記組織収集室の中の組織の量に対応するように、前記組織収集装置の中の容器の内部で組織収集室を移動させることを具備する、方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法において、
表示することは、前記組織収集装置の実質的に透明な部分に配された１つ以上の可視表示器を提供することを具備し、前記１つ以上の可視表示器は、前記組織収集室の中の組織の量に対応する前記組織収集室の転位の程度を表示する、方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の方法において、
前記組織収集装置から切除組織を除去すること、
をさらに具備する、方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法において、
組織を除去することは、前記組織収集装置を通るように流体の流れを方向付けることを具備する、方法。
【請求項２２】
請求項１６に記載の方法において、
組織の足場に切除組織を沈着させること、
をさらに具備する、方法。
【請求項２３】
組織抽出装置において、
シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部であって、前記組織採取先端部は、その回転によって組織を切除するのに有効である、組織採取先端部と、
前記組織採取先端部に連結され、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効な駆動機構であって、前記組織採取先端部は、軟組織を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、骨の汚染物を実質的に含まない組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、駆動機構と、
を具備する、装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、
前記適用されるトルクは、１Ｎ・ｃｍ〜５Ｎ・ｃｍの範囲にある、装置。
【請求項２５】
請求項２３に記載の装置において、
前記適用されるトルクは、２Ｎ・ｃｍ〜３Ｎ・ｃｍの範囲にある、装置。
【請求項２６】
請求項２３に記載の装置において、
前記駆動機構は、前記組織採取先端部を約１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの速度で回転させるのに有効である、装置。
【請求項２７】
請求項２３に記載の装置において、
前記駆動機構は、前記組織採取先端部を約２０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの速度で回転させるのに有効である、装置。
【請求項２８】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部に連結された前記駆動機構は、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効であり、よって、前記組織採取先端部は、軟組織を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、約１０％未満の骨の汚染物を有する組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、装置。
【請求項２９】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部に連結された前記駆動機構は、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効であり、よって、前記組織採取先端部は、軟組織を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、約５％未満の骨の汚染物を有する組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、装置。
【請求項３０】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部に連結された前記駆動機構は、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効であり、よって、前記組織採取先端部は、軟骨を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、約１０％未満の骨の汚染物を有する組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、装置。
【請求項３１】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部に連結された前記駆動機構は、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効であり、よって、前記組織採取先端部は、患者の膝の軟骨を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、約１０％未満の骨の汚染物を有する組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、装置。
【請求項３２】
請求項２３に記載の装置において、
前記駆動機構は、前記適用されるトルクを提供するよう構成されたモーターおよび１つ以上のギアを具備する、装置。
【請求項３３】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部を通して切除組織を取り出すために前記組織採取先端部に連結された真空源、
をさらに具備する、装置。
【請求項３４】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、切除組織を中に受けるための管腔を有する、装置。
【請求項３５】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部から切除組織を受けるために前記組織採取先端部に連結された組織収集装置、
をさらに具備し、
前記組織収集装置は、組織の足場を含んでいる、装置。
【請求項３６】
組織抽出装置において、
シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部であって、前記組織採取先端部は、その回転によって、生存可能な組織標本を切除するのに有効である、組織採取先端部と、
前記組織採取先端部に連結され、前記組織採取先端部を回転させるのに有効な、駆動機構と、
を具備する、装置。
【請求項３７】
請求項３６に記載の装置において、
前記生存可能な組織標本の少なくとも約５０％の細胞は、前記組織標本から遊走することのできる生きた細胞に相当する、装置。
【請求項３８】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、切除組織を中に受けるための管腔を有する、装置。
【請求項３９】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、実質的に円筒形または円錐形の先端部であって、その中に形成された１つ以上の開口部を備えて切除組織が前記開口部を通過するのを可能にする、先端部を具備する、装置。
【請求項４０】
請求項３９に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、前記１つ以上の開口部の周囲に少なくとも部分的に配された切断用表面であって、前記組織採取先端部の回転によって組織を切断するよう構成された、切断用表面をさらに具備する、装置。
【請求項４１】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって、実質的に骨を含まない生存可能な組織標本を切除するのに有効である、装置。
【請求項４２】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって、生存可能な軟組織標本を切除するのに有効である、装置。
【請求項４３】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって、生存可能な軟骨組織標本を切除するのに有効である、装置。
【請求項４４】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部から切除組織を受けるために前記組織採取先端部に連結された組織収集装置、
をさらに具備し、
前記組織収集装置は、組織の足場を含んでいる、装置。
【請求項４５】
組織抽出装置において、
シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部であって、その回転によって組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された組織小片の少なくともいくつかは、約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する、組織採取先端部と、
前記組織採取先端部に連結され、前記組織採取先端部を回転させるのに有効な駆動機構と、
を具備する、装置。
【請求項４６】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された組織小片の少なくとも約９０％は、それぞれ、約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する、組織小片である、装置。
【請求項４７】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された組織小片の少なくとも約５０％は、それぞれ、約０．０１ｍｍ３〜１ｍｍ３の範囲のサイズを有する、組織小片である、装置。
【請求項４８】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、１つ以上の開口部の周囲に少なくとも部分的に配された切断用表面であって、前記組織採取先端部の回転によって組織を切断するよう構成された、切断用表面をさらに具備する、装置。
【請求項４９】
請求項４８に記載の装置において、
前記１つ以上の開口部は、直径が約１〜３ｍｍの範囲にある、装置。
【請求項５０】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって軟組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された軟組織小片の少なくともいくつかは、それぞれ約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片である、装置。
【請求項５１】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって軟骨組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された軟骨組織小片の少なくともいくつかは、それぞれ約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片である、装置。
【請求項５２】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部から切除組織を受けるために前記組織採取先端部に連結された組織収集装置、
をさらに具備し、
前記組織収集装置は、組織の足場を含んでいる、装置。
【請求項１】
組織抽出・収集装置において、
外側チューブと、
前記外側チューブの内部に回転可能に配されたシャフトであって、その遠位端部に配された組織採取先端部を有しており、前記組織採取先端部は、その回転によって組織を切除するのに有効である、シャフトと、
前記外側チューブから切除組織および流体の流れを受けるために前記外側チューブに連結された組織収集装置であって、前記組織収集装置は、その中に収集された切除組織の量を、前記組織収集装置に含まれる１つ以上の表示器によって表示するよう構成される、組織収集装置と、
を具備する、組織抽出・収集装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記組織収集装置は、その中に収集された切除組織の量を、前記組織収集装置の少なくとも一部の転位を表示する１つ以上の表示器によって表示するよう構成される、装置。
【請求項３】
請求項２に記載の装置において、
前記組織収集装置は、
実質的に透明な部分、および、前記実質的に透明な部分を通して少なくとも部分的に見ることができるように前記組織収集装置の中に配された組織収集室と、
前記実質的に透明な部分または前記組織収集室のいずれかに配されて、前記組織収集室の中の組織の量に対応する前記組織収集室の転位を表示する１つ以上の可視表示器と、
を具備する、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の組織収集装置において、
前記可視表示器は、約５０〜１０００ｍｇの組織が前記組織収集室の中に配されたときを表示するよう構成される、組織収集装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、
前記組織収集装置は、
中を通る流体の流れを受けるための、注入口および排出口を有する容器と、
前記容器の内部に配された組織収集室と、
を具備する、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、
前記組織収集室は、その長さ方向軸に沿って並進移動可能であり、よって、前記容器を通る流体の流れが、前記容器の内部で前記組織収集室を並進移動させるのに有効となる、装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、
前記組織収集室の前記長さ方向軸に沿って前記組織収集室を付勢する付勢要素、
をさらに具備し、
前記容器を通る流体の流れは、前記付勢要素に打ち勝って、前記組織収集室の前記転位が前記組織収集室の中の組織の量に対応するように、前記容器の内部で前記組織収集室を並進移動させる、装置。
【請求項８】
請求項５に記載の装置において、
前記組織収集室は、組織を収集しかつ流体を通すためのろ過要素を含む、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、
前記ろ過要素は、メッシュ、フィルタ、スクリーン、および穿孔された表面のうちのいずれかを具備する、装置。
【請求項１０】
請求項５に記載の装置において、
前記組織収集室の少なくとも一部は、前記容器の中に形成された管腔を横切って延び、よって、前記容器を通る実質的に全ての流体の流れが、前記組織収集室を通って流れるようになる、装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置において、
前記組織収集装置は、
実質的に透明な部分、および、前記実質的に透明な部分を通して少なくとも部分的に見ることができるように前記組織収集装置の中に配された組織収集室を含み、
前記実質的に透明な部分または前記組織収集室のいずれかに配されて、前記組織収集装置の中の組織の量を表示する１つ以上の可視表示器をさらに具備する、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の組織収集装置において、
前記可視表示器は、約５０〜１０００ｍｇの組織が前記組織収集装置の中に配されたときを表示するよう構成される、組織収集装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置において、
ハンドルハウジングであって、そこから前記外側チューブが延びる、ハンドルハウジング、
をさらに具備する、装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置において、
前記組織採取先端部を回転させるための、前記シャフトに連結された駆動機構、
をさらに具備する、装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の装置において、
真空源に連結するためのポート、
をさらに具備し、
前記真空源は、前記組織収集装置の少なくとも一部を通して組織を引き込むのに有効である、装置。
【請求項１６】
組織を抽出および収集するための方法において、
回転可能なシャフトの遠位端部に形成された回転可能な組織採取先端部で組織を切除することと、
前記切除された組織を真空力によって組織収集装置に運ぶことと、
前記組織収集装置の中に収集された切除組織の量を、前記組織収集装置に含まれる１つ以上の表示器によって表示することと、
を具備する、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、
前記組織収集装置の中に収集された切除組織の量を、前記組織収集装置の一部の転位を表示する１つ以上の表示器によって表示すること、
をさらに具備する、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、
表示することは、前記組織収集室の転位が前記組織収集室の中の組織の量に対応するように、前記組織収集装置の中の容器の内部で組織収集室を移動させることを具備する、方法。
【請求項１９】
請求項１７に記載の方法において、
表示することは、前記組織収集装置の実質的に透明な部分に配された１つ以上の可視表示器を提供することを具備し、前記１つ以上の可視表示器は、前記組織収集室の中の組織の量に対応する前記組織収集室の転位の程度を表示する、方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の方法において、
前記組織収集装置から切除組織を除去すること、
をさらに具備する、方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法において、
組織を除去することは、前記組織収集装置を通るように流体の流れを方向付けることを具備する、方法。
【請求項２２】
請求項１６に記載の方法において、
組織の足場に切除組織を沈着させること、
をさらに具備する、方法。
【請求項２３】
組織抽出装置において、
シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部であって、前記組織採取先端部は、その回転によって組織を切除するのに有効である、組織採取先端部と、
前記組織採取先端部に連結され、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効な駆動機構であって、前記組織採取先端部は、軟組織を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、骨の汚染物を実質的に含まない組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、駆動機構と、
を具備する、装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、
前記適用されるトルクは、１Ｎ・ｃｍ〜５Ｎ・ｃｍの範囲にある、装置。
【請求項２５】
請求項２３に記載の装置において、
前記適用されるトルクは、２Ｎ・ｃｍ〜３Ｎ・ｃｍの範囲にある、装置。
【請求項２６】
請求項２３に記載の装置において、
前記駆動機構は、前記組織採取先端部を約１００ｒｐｍ〜５０００ｒｐｍの速度で回転させるのに有効である、装置。
【請求項２７】
請求項２３に記載の装置において、
前記駆動機構は、前記組織採取先端部を約２０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍの速度で回転させるのに有効である、装置。
【請求項２８】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部に連結された前記駆動機構は、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効であり、よって、前記組織採取先端部は、軟組織を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、約１０％未満の骨の汚染物を有する組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、装置。
【請求項２９】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部に連結された前記駆動機構は、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効であり、よって、前記組織採取先端部は、軟組織を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、約５％未満の骨の汚染物を有する組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、装置。
【請求項３０】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部に連結された前記駆動機構は、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効であり、よって、前記組織採取先端部は、軟骨を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、約１０％未満の骨の汚染物を有する組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、装置。
【請求項３１】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部に連結された前記駆動機構は、前記組織採取先端部にトルクを適用するのに有効であり、よって、前記組織採取先端部は、患者の膝の軟骨を切除するよう回転し、前記組織採取先端部が骨に接触したときには、約１０％未満の骨の汚染物を有する組織標本を生成するように、十分速く回転を停止する、装置。
【請求項３２】
請求項２３に記載の装置において、
前記駆動機構は、前記適用されるトルクを提供するよう構成されたモーターおよび１つ以上のギアを具備する、装置。
【請求項３３】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部を通して切除組織を取り出すために前記組織採取先端部に連結された真空源、
をさらに具備する、装置。
【請求項３４】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、切除組織を中に受けるための管腔を有する、装置。
【請求項３５】
請求項２３に記載の装置において、
前記組織採取先端部から切除組織を受けるために前記組織採取先端部に連結された組織収集装置、
をさらに具備し、
前記組織収集装置は、組織の足場を含んでいる、装置。
【請求項３６】
組織抽出装置において、
シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部であって、前記組織採取先端部は、その回転によって、生存可能な組織標本を切除するのに有効である、組織採取先端部と、
前記組織採取先端部に連結され、前記組織採取先端部を回転させるのに有効な、駆動機構と、
を具備する、装置。
【請求項３７】
請求項３６に記載の装置において、
前記生存可能な組織標本の少なくとも約５０％の細胞は、前記組織標本から遊走することのできる生きた細胞に相当する、装置。
【請求項３８】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、切除組織を中に受けるための管腔を有する、装置。
【請求項３９】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、実質的に円筒形または円錐形の先端部であって、その中に形成された１つ以上の開口部を備えて切除組織が前記開口部を通過するのを可能にする、先端部を具備する、装置。
【請求項４０】
請求項３９に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、前記１つ以上の開口部の周囲に少なくとも部分的に配された切断用表面であって、前記組織採取先端部の回転によって組織を切断するよう構成された、切断用表面をさらに具備する、装置。
【請求項４１】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって、実質的に骨を含まない生存可能な組織標本を切除するのに有効である、装置。
【請求項４２】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって、生存可能な軟組織標本を切除するのに有効である、装置。
【請求項４３】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって、生存可能な軟骨組織標本を切除するのに有効である、装置。
【請求項４４】
請求項３６に記載の装置において、
前記組織採取先端部から切除組織を受けるために前記組織採取先端部に連結された組織収集装置、
をさらに具備し、
前記組織収集装置は、組織の足場を含んでいる、装置。
【請求項４５】
組織抽出装置において、
シャフトの遠位端部に回転可能に配された組織採取先端部であって、その回転によって組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された組織小片の少なくともいくつかは、約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する、組織採取先端部と、
前記組織採取先端部に連結され、前記組織採取先端部を回転させるのに有効な駆動機構と、
を具備する、装置。
【請求項４６】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された組織小片の少なくとも約９０％は、それぞれ、約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する、組織小片である、装置。
【請求項４７】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された組織小片の少なくとも約５０％は、それぞれ、約０．０１ｍｍ３〜１ｍｍ３の範囲のサイズを有する、組織小片である、装置。
【請求項４８】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、１つ以上の開口部の周囲に少なくとも部分的に配された切断用表面であって、前記組織採取先端部の回転によって組織を切断するよう構成された、切断用表面をさらに具備する、装置。
【請求項４９】
請求項４８に記載の装置において、
前記１つ以上の開口部は、直径が約１〜３ｍｍの範囲にある、装置。
【請求項５０】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって軟組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された軟組織小片の少なくともいくつかは、それぞれ約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片である、装置。
【請求項５１】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部は、その回転によって軟骨組織小片を切除するのに有効であり、前記切除された軟骨組織小片の少なくともいくつかは、それぞれ約０．０１ｍｍ３〜３ｍｍ３の範囲のサイズを有する組織小片である、装置。
【請求項５２】
請求項４５に記載の装置において、
前記組織採取先端部から切除組織を受けるために前記組織採取先端部に連結された組織収集装置、
をさらに具備し、
前記組織収集装置は、組織の足場を含んでいる、装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図２０】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２５】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図４Ｅ】
【図４Ｆ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４Ａ】
【図１４Ｂ】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７Ａ】
【図１７Ｂ】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９Ａ】
【図１９Ｂ】
【図２０】
【図２１Ａ】
【図２１Ｂ】
【図２２】
【図２３Ａ】
【図２３Ｂ】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２５】
【公開番号】特開２００９−２３３３３３（Ｐ２００９−２３３３３３Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００９−７５６５８（Ｐ２００９−７５６５８）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（５０７０８３４７８）デピュイ・ミテック・インコーポレイテッド (47)
【氏名又は名称原語表記】ＤｅＰｕｙ Ｍｉｔｅｋ，Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】３２５ Ｐａｒａｍｏｕｎｔ Ｄｒｉｖｅ，Ｒａｙｎｈａｍ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ ０２７６７ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１５日（２００９．１０．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５６５８（Ｐ２００９−７５６５８）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（５０７０８３４７８）デピュイ・ミテック・インコーポレイテッド (47)
【氏名又は名称原語表記】ＤｅＰｕｙ Ｍｉｔｅｋ，Ｉｎｃ．
【住所又は居所原語表記】３２５ Ｐａｒａｍｏｕｎｔ Ｄｒｉｖｅ，Ｒａｙｎｈａｍ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ ０２７６７ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
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