(57)【要約】【課題】処理液を脂肪組織と分離しながら十分に排出しつつ、不具合の発生を防止して円滑に脂肪組織の処理を進める。【解決手段】下部に排出口２ａを有する容器２と、排出口２ａを開閉するバルブＶ１と、容器２内に投入された脂肪組織と該脂肪組織の処理液とを静置して形成される、脂肪層Ａと該脂肪層Ａの下方に配される液層Ｂとの間に気層Ｃを形成する気層形成手段２ａ，８と、排出口２ａ近傍の光透過率を検出する透過率検出部５ａ，５ｂと、排出口２ａから容器２内の収容物を排出中に、透過率検出部５ａ，５ｂによって検出された光透過率に基づいて、バルブＶ１を閉じる制御部７とを備え、気層形成手段２ａ，８が、処理液内に気泡を発生させ、該気泡により気層Ｃを形成する脂肪組織処理装置１を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部に排出口を有する容器と、
前記排出口を開閉するバルブと、
前記容器内に投入された脂肪組織と該脂肪組織の処理液とを静置して形成される、脂肪層と該脂肪層の下方に配される液層との間に気層を形成する気層形成手段と、
前記排出口近傍の光透過率を検出する透過率検出部と、
前記排出口から前記容器内の収容物を排出中に、前記透過率検出部によって検出された光透過率に基づいて、前記バルブを閉じる制御部とを備え、
前記気層形成手段が、前記処理液内に気泡を発生させ、該気泡により前記気層を形成する脂肪組織処理装置。
【請求項２】
前記気層形成手段が、前記容器の下部に配置され前記容器内へ前記気体を吐出する吐出孔と、該吐出孔に接続されて前記容器内へ前記気体を供給する気体供給部とを備える請求項１に記載の脂肪組織処理装置。
【請求項３】
前記吐出孔の孔径を調節する孔径調節部を備える請求項２に記載の脂肪組織処理装置。
【請求項４】
前記気体供給部による前記気体の流量を調節する流量調節部を備える請求項２に記載の脂肪組織処理装置。
【請求項５】
前記気泡が、空気によって形成される請求項１に記載の脂肪組織処理装置。
【請求項６】
前記気層形成手段が、前記容器内において前記脂肪組織と前記処理液とを撹拌して発泡させる撹拌機構を備える請求項５に記載の脂肪組織処理装置。
【請求項７】
脂肪組織と該脂肪組織の処理液とを静置して形成される脂肪層と該脂肪層の下方に配される液層との界面に、前記処理液内において気泡を発生させて該気泡を前記界面に滞留させることにより、気層を形成する気層形成ステップと、
該気層形成ステップの後に、下方に配された液層から順に排出する排出ステップと、
該排出ステップにおいて排出されている層の光透過率に基づいて、前記気層の排出を検出する気層検出ステップと、
該気層検出ステップにおいて前記気層が検出されたときに、排出を停止する停止ステップとを備える脂肪組織処理方法。
【請求項８】
前記気層形成ステップが、
前記脂肪組織と前記処理液とを静置する静置ステップと、
該静置ステップで形成された前記液層内に開口した流路内へ気体を供給することにより、前記気泡を発生させる気泡発生ステップとを備える請求項７に記載の脂肪組織処理方法。
【請求項９】
前記気泡発生ステップが、前記流路の開口の孔径を調節する孔径調節ステップを備える請求項８に記載の脂肪組織処理方法。
【請求項１０】
前記気泡発生ステップが、前記流路内へ供給される前記気体の流量を調節する流量調節ステップを備える請求項８に記載の脂肪組織処理方法。
【請求項１１】
前記気泡が、空気によって形成される請求項７に記載の脂肪組織処理方法。
【請求項１２】
前記気層形成ステップが、
前記脂肪組織と前記処理液とを撹拌して発泡させる撹拌ステップと、
該撹拌ステップの後に前記混合液を静置する静置ステップとを備える請求項１１に記載の脂肪組織処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脂肪組織処理装置及び脂肪組織処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、体内から採取した脂肪組織から幹細胞等の脂肪由来細胞を分離する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。容器内に採取された脂肪組織は洗浄液や消化酵素液などの処理液と撹拌して処理され、処理廃液は、容器内に設けられたフィルタによって脂肪組織の排出を制限しながら、選択的に容器から排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０１２４８０号パンフレット
【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、容器内から処理廃液が排出された後に排出口からポンプによる吸引が続くと、フィルタの目に脂肪組織が詰まって後に行う処理で排出ができなくなったり、容器内が負圧になって容器が破損したりしてしまうという不具合が生じる。脂肪組織と処理廃液とを比重の差によってそれぞれ上層と下層とに層分離させ、これらの界面の位置を光学的に検出しながら排出することにより過剰な吸引を防ぐ方法も考えられる。しかし、この場合、脂肪組織と処理廃液との色や透過率の差が小さいと界面を正確に検出することができないという不都合がある。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、処理液を脂肪組織と分離しながら十分に排出しつつ、不具合の発生を防止して円滑に脂肪組織の処理を進めることができる脂肪組織処理装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、下部に排出口を有する容器と、前記排出口を開閉するバルブと、前記容器内に投入された脂肪組織と該脂肪組織の処理液とを静置して形成される、脂肪層と該脂肪層の下方に配される液層との間に気層を形成する気層形成手段と、前記排出口近傍の光透過率を検出する透過率検出部と、前記排出口から前記容器内の収容物を排出中に、前記透過率検出部によって検出された光透過率に基づいて、前記バルブを閉じる制御部とを備え、前記気層形成手段が、前記処理液内に気泡を発生させ、該気泡により前記気層を形成する脂肪組織処理装置を提供する。
【０００７】
本発明によれば、脂肪組織と処理液とを容器内で混合した後に静置して脂肪層と液層とに層分離させ、バルブを開放することにより、下方に配された処理液を排出口から選択的に排出して容器内に処理された脂肪組織を得ることができる。
この場合に、気層形成手段により処理液内において気泡を発生させて液層の界面上に気泡からなる気層を形成した状態で排出すると、液層が排出された後に続いて気泡が排出口へ侵入して透過率検出部によって検出される光透過率が急激に上昇し、この光透過率の上昇に基づいて制御部がバルブを閉じる。
【０００８】
これにより、液層と脂肪層との界面を正確に検出して、処理液を、脂肪組織と分離しながら十分に容器内から排出することができる。また、処理液が排出された後に迅速に排出口が閉じられ、排出口に容器内を吸引するポンプが接続されていても、容器内に残された脂肪組織や容器が過剰に吸引されることが防止される。これにより、排出口や、該排出口を覆って設けられたフィルタが脂肪組織によって詰まったり、容器が破損したりする不具合を防いで、脂肪組織の処理を円滑に続けることができる。
【０００９】
上記発明においては、前記気層形成手段が、前記容器の下部に配置され前記容器内へ前記気体を吐出する吐出孔と、該吐出孔に接続されて前記容器内へ前記気体を供給する気体供給部とを備えることとしてもよい。
このようにすることで、脂肪層と液層とが形成された状態で気体供給部により吐出孔へ気体を供給すると、液層内で吐出孔から発生した気泡が液層の界面まで浮上して該界面に一時的に留まる。これにより、簡便な構成と動作で気層を形成することができる。
【００１０】
また、上記発明においては、前記吐出孔の孔径を調節する孔径調節部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、吐出孔から発生する気泡の寸法を、液層と脂肪層との間に安定して留まる大きさに調節して、より安定な気層を形成することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記気体供給部による前記気体の流量を調節する流量調節部を備えることとしてもよい。
このようにすることで、吐出孔から発生する気泡の寸法を調節することができる。また、気泡が吐出孔から離れた後に次の気泡が吐出孔から離れるまでの時間間隔を調節することにより、気泡同士が合体して大きくなることが防止される。これにより、気泡が破裂して消滅したり、浮力により液層の界面から脂肪層内へさらに浮上したりすることが防止され、効率的に気層を形成することができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記気泡が、空気によって形成されることとしてもよい。
このようにすることで、安価かつ簡便に気層を形成することができる。
【００１３】
また、上記発明においては、前記気層形成手段が、前記容器内において前記脂肪組織と前記処理液とを撹拌して発泡させる撹拌機構を備えることとしてもよい。
このようにすることで、脂肪組織と処理液とを撹拌して発泡させてから静置することにより、脂肪層と液層との間に気泡が留まり、簡便に気層を形成することができる。
【００１４】
脂肪組織と該脂肪組織の処理液とを静置して形成される脂肪層と該脂肪層の下方に配される液層との界面に、前記処理液内において気泡を発生させて該気泡を前記界面に滞留させることにより、気層を形成する気層形成ステップと、該気層形成ステップの後に、下方に配された液層から順に排出する排出ステップと、該排出ステップにおいて排出されている層の光透過率に基づいて、前記気層の排出を検出する気層検出ステップと、該気層検出ステップにおいて前記気層が検出されたときに、排出を停止する停止ステップとを備える脂肪組織処理方法を提供する。
【００１５】
本発明によれば、気層形成ステップにおいて液層と脂肪層との間に気層を形成した状態で排出ステップを行うと、下方の液層が排出された後に気層の排出が気層検出ステップで検出されて光透過率が急激に上昇して、停止ステップにおいて排出が停止させられる。
これにより、脂肪組織と分離しながら十分に処理液を排出することができる。また、処理液が十分に排出されたことが迅速に検出され、処理に不具合が生じるのを防いで円滑に脂肪組織の処理を続けて進めることができる。
【００１６】
上記発明においては、前記気層形成ステップが、前記脂肪組織と前記処理液とを静置する静置ステップと、該静置ステップで形成された前記液層内に開口した流路内へ気体を供給することにより、前記気泡を発生させる気泡発生ステップとを備えることとしてもよい。
このようにすることで、簡便に気層を形成することができる。
【００１７】
また、上記発明においては、前記気泡発生ステップが、前記流路の開口の孔径を調節する孔径調節ステップを備えることとしてもよく、前記流路内へ供給される前記気体の流量を調節する流量調節ステップを備えることとしてもよい。
このようにすることで、気泡を界面に安定に留めて、安定な気層を形成することができる。
【００１８】
また、上記発明においては、前記気泡が、空気によって形成されることとしてもよい。
また、上記発明においては、前記気層形成ステップが、前記脂肪組織と前記処理液とを撹拌して発泡させる撹拌ステップと、該撹拌ステップの後に前記混合液を静置する静置ステップとを備えることとしてもよい。
このようにすることで、簡便に気層を形成することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、処理液を脂肪組織と分離しながら十分に排出しつつ、不具合の発生を防止して円滑に脂肪組織の処理を進めることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る脂肪組織処理装置の全体構成図である。
【図２】図１の脂肪組織処理装置の孔径調節部の一例を示す図であり、開口が（ａ）細径の状態および（ｂ）全開の状態を示している。
【図３】図１の脂肪組織処理装置の動作を説明するフローチャートである。
【図４】図１の脂肪組織処理装置の変形例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】
【００２１】
本発明の一実施形態に係る脂肪組織処理装置１について、図１〜図４を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る脂肪組織処理装置１は、図１に示されるように、排出口（吐出孔、気層性手段）２ａを有する容器２と、排出口２ａの開口の寸法を調節する孔径調節部３と、排出口２ａに接続された送液チューブ４と、該送液チューブ４の途中位置に設けられた透過光センサ（透過率検出部）５、開閉バルブ（バルブ）Ｖ１および送液ポンプ６と、透過光センサ５の出力に基づいて開閉バルブＶ１を閉じる制御部７と、送液チューブ４の途中位置に接続されたエアポンプ（気体供給部、気層形成手段）８と、容器２を振とうする振とう機９とを備えている。
【００２２】
容器２は、円筒状であり、内部において底面２ｂが一方向に傾斜してその最下位位置に排出口２ａが開口している。容器２の上面には、消化酵素液を注入する酵素注入口２ｃが設けられている。また、容器２内には、チューメセント法により採取された脂肪組織が収容されている。チューメセント法は、体内の脂肪組織部位に、麻酔剤や止血剤を添加した生理食塩水（以下、チューメセント液という。）を注入することにより脂肪組織をほぐし、脂肪組織がカニューレ等によりチューメセント液とともに吸引される。容器２を静置すると比重の差によって、脂肪組織からなる脂肪層Ａと、該脂肪層Ａの下方にチューメセント液からなる液層Ｂとが形成される。
【００２３】
孔径調節部３は、例えば、図２（ａ），（ｂ）に示されるように、略中心位置から半径方向に互いに連動して移動する複数枚の絞り羽根３ａからなる開口絞りが用いられる。容器２外に設けられたつまみ等３ｃにより絞り羽根３ａを移動させると、開口３ｂが、細径まで閉じた状態（図２（ａ）参照。）と、全開の状態（図２（ｂ）参照。）とに大きさが調節される。これにより、排出口２ａの開口の寸法が調節可能になっている。
【００２４】
排出口２ａから延びた送液チューブ４は、脂肪組織の洗浄液を収容する洗浄液容器（図示略）と、容器２内で発生した廃液を収容する廃液容器（図示略）とに接続されている。  送液ポンプ６は、排出口２ａとの間に開閉バルブＶ１を挟んで配置されている。
開閉バルブＶ１を開放した状態で、送液ポンプ６を正転させると容器２内の収容物が排出口２ａから廃液容器へ排出され、送液ポンプ６を反転させると洗浄液が排出口２ａから容器２内へ供給されるようになっている。
【００２５】
透過光センサ５（以下、透過光センサ５ａ，５ｂともいう。）は、検出光Ｌを出射する発光５ａ部と、検出光Ｌを受光する受光部５ｂとを備え、該発光部５ａと受光部５ｂは、排出口２ａの近傍において、送液チューブ４を径方向に挟んで対向して配置されている。発光部５ａから出射され送液チューブ４内を透過しきた検出光Ｌの強度を受光部５ｂよって検出することにより、排出口２ａ近傍の光透過率が検出されるようになっている。また、検出された光透過率の情報は制御部７へ出力される。
【００２６】
制御部７は、送液ポンプ６および開閉バルブＶ１を制御する。制御部７は、開閉バルブＶ１を開放して送液ポンプ６を正転させている間に、透過光センサ５から入力されてくる光透過率が所定の閾値Ｔより大きくなった場合に、開閉バルブＶ１を閉じて送液ポンプ６を停止させるようになっている。
【００２７】
エアポンプ８は、排出口２ａと開閉バルブＶ１との間で送液チューブ４から分岐したエアチューブ８ａに、流量調節バルブＶ２を介して接続されている。エアポンプ８は、内部に集塵フィルタが設けられ、清浄な空気が吐出されるようになっている。流量調節バルブＶ２は、エアチューブ８ａの途中位置を開閉するとともに、エアポンプ８から吐出された空気の流量を調節可能になっている。
【００２８】
容器２内で脂肪層Ａと液層Ｂとが形成され開閉バルブＶ１を閉じた状態で、排出口２ａの開口を細径にしてエアポンプ８から容器２内へ空気を供給すると、排出口２ａから容器２内へ吐出した空気が小径の気泡を形成して液層Ｂ内を浮上し、液層Ｂと脂肪層Ａとの界面に一時的に滞留する。これにより、液層Ｂと脂肪層Ａとの界面が気泡によって覆われて気層Ｃが形成されるようになっている。このときに、排出口２ａから次々に発生する気泡同士が液層Ｂを浮上している途中で互いに接触しないように、流量調節バルブＶ２の空気の流量によって気泡の発生する時間間隔が調節されている。
【００２９】
振とう機９は、略水平に配置された筒状の台９ａと、該台９ａの底面に略垂直に固定された軸９ｂを水平面内の所定の円周軌道に沿って並進回転させるモータ９ｃとを備えている。台９ａは、上部が開放され、容器２の底面と側面とを支持するようになっている。
【００３０】
脂肪組織と洗浄液または消化酵素液とを収容した容器２を台９ａに設置してモータ９ｃを駆動すると、台９ａとともに容器２が水平面内において振とうさせられ、脂肪組織が洗浄液または消化酵素液内で撹拌される。これにより、脂肪組織が、洗浄または消化されるようになっている。また、このようにして脂肪組織を処理した後に振とうを停止して容器２を静置すると、チューメセント液の場合と同様に、脂肪層Ａと、洗浄液または消化酵素液からなる液層Ｂとに層分離する。
【００３１】
このように構成された脂肪組織処理装置１の作用について、図３を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る脂肪組織処理装置１を用いて脂肪組織を処理するには、容器２を静置して脂肪層Ａと液層Ｂとを形成した（ステップＳ１）状態で、排出口２ａを細径にしてエアポンプ９から容器２内へ空気を供給して気層Ｃを形成する（ステップＳ２）。続いて、排出口２ａを全開にして、容器２内から廃液容器へ排出を開始し（ステップＳ３）、チューメセント液が排出されると、その後に続いて気泡が排出されて排出口２ａ近傍の光透過率が急激に上昇して閾値Ｔを超え（ステップＳ４）、排出が停止される（ステップＳ５）。
【００３２】
続いて、容器２内へ洗浄液を供給したら、容器２を振とうして脂肪組織を洗浄する。そして、チューメセント液の場合と同様に、容器２の静置（ステップＳ１）および気層Ｃの形成（ステップＳ２）の後に液層Ｂを排出する（ステップＳ３〜Ｓ５）。また、このようにして脂肪組織を洗浄したら、酵素液注入口２ｃから消化酵素液を注入し、洗浄と同様に容器２を振とうしてから静置すると、液層に、不純物が除去され脂肪組織から分離した脂肪由来細胞の細胞懸濁液を生成することができる。
【００３３】
このように、本実施形態によれば、脂肪層Ａと液層Ｂとの間に、これらと光透過率が大きく異なる気層Ｃを形成することにより、脂肪層Ａと液層Ｂとの界面が高い精度で検出され、脂肪組織の排出を防ぎながらチューメセント液や処理廃液を十分に容器２内から排出することができるという利点がある。
【００３４】
また、気層Ｃを設けることにより、液層Ｂが十分に排出されたことが迅速に検出され、かつ、液層Ｂが排出された後も、脂肪層Ａが排出口２ａから離れた位置に保持される。これにより、脂肪組織が排出口２ａに達する前に排出を停止して、脂肪組織を捕捉するフィルタを容器２内に設けなくても、脂肪組織の排出および脂肪組織による排出口２ａの詰まりを防ぐことができる。また、容器２内が過剰に吸引されることによる容器２等の破損を防ぐことができるという利点がある。また、このようにして処理の途中において不具合の発生が防止されることにより、同一の容器２を用いて脂肪組織の処理を繰り返しても、円滑に効率良く作業を進めることができるという利点がある。
【００３５】
また、液層Ｂ内において空気が吐出される開口の大きさを可変にすることで、気泡の径寸法を容易に調節できる。これにより、気泡の寸法が大きくなることにより、気泡の浮力が脂肪層Ａと液層Ｂとの界面の表面張力を上回って界面から脂肪層Ａ内へさらに浮上してしまったり、容易に破裂して消滅してしまったりするのを防ぎ、界面に安定して滞留する径寸法の気泡を容易に発生させることができる。また空気の流量を調節することにより、液層Ｂ内において気泡同士が接触して合体し寸法が大きくなることを防止することができる。
【００３６】
上記実施形態においては、排出口２ａから空気を吐出させることとしたが、これに代えて、空気を吐出する吐出孔が容器２内の下部に設けられていてもよい。
吐出孔の位置は液層Ｂ内に配置されればよく、例えば、底面２ｂや側面の下部に吐出孔が設けられていてもよく、先端部分に吐出孔が開口したパイプ等が容器２の上方から挿入されていてもよい。この場合、液層Ｂと脂肪層Ａとの界面に安定して留まることができる大きさの気泡を形成するように、吐出孔の径寸法が固定されていてもよく、また、吐出孔は、複数開口していてもよい。このようにしても、簡便な構成と動作でありながら、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
また、この場合に、脂肪組織を捕捉するフィルタが排出口２ａを覆って設けられていてもよい。フィルタは、吐出孔と排出口２ａとを互いに反対側に区画するように配置される。
このようにすることで、脂肪組織の排出口２ａからの排出をより確実に防止しつつ、発生した気泡がフィルタによって制限されることなく界面まで上昇して、容易に気層Ｃを形成させることができる。また、液層Ｂの排出の際に、気層Ｃによりフィルタは脂肪組織との接触から保護され、排出ポンプの吸引力により脂肪組織がフィルタの孔内へ吸引されて脂肪組織がフィルタに密着して離れなくなってしまうことが防止される。これにより、容器２内にフィルタを設けても、脂肪組織によるフィルタの目詰まりを防止することができる。
【００３８】
また、上記実施形態においては、空気により気泡を発生させることとしたが、これに代えて、他の気体が充填されたボンベ等を備え、該ボンベ等からエアポンプにより気体を供給することとしてもよい。他の気体としては、脂肪組織および該脂肪組織内に含まれる脂肪由来細胞への影響が小さく、液層Ｂ内で気泡を安定して形成することができるもの、例えば、純窒素等でもよく、空気に二酸化炭素を適切な濃度で混合して供給してもよい。
【００３９】
また、上記実施形態においては、液層Ｂ内で空気を吐出させて気泡を形成することとしたが、これに代えて、容器２内で脂肪組織と洗浄液または消化酵素液とを撹拌することにより発泡させることとしてもよい。撹拌の方法は、水平面内での旋回振とうでもよく、往復振とうや転倒撹拌でもよい。
例えば、振とう機（撹拌機構、気層形成手段）９が、脂肪組織の処理時に処理液と撹拌する回転速度よりも速い回転速度で回転するようになっている。
【００４０】
これにより、容器２内において脂肪組織と処理液とを激しく撹拌して気泡を発生させることができる。また、この場合、図４に示されるように、撹拌した（ステップＳ６）後に容器２を静置する（ステップＳ１）ことにより、発生した気泡が脂肪層Ａと液層Ｂとの間に層分離して気層Ｃが形成される。その後、上記実施形態と同様の手順で液層Ｂを排出する（ステップＳ３〜Ｓ５）ことにより、脂肪組織処理装置１に不具合を発生させることなく、処理液を十分に排出することができる。
【符号の説明】
【００４１】
１  脂肪組織処置装置
２  容器
２ａ  排出口（吐出孔、気層形成手段）
２ｂ  底面
２ｃ  酵素液注入口
３  孔径調節部
３ａ  絞り羽根
３ｂ  開口
３ｃ  つまみ
４  送液チューブ
５ａ  透過光センサ、発光部（透過率検出部）
５ｂ  透過光センサ、受光部（透過率検出部）
６  送液ポンプ
７  制御部
８  エアポンプ（気体供給部、気層形成手段）
８ａ  エアチューブ
９  振とう機（撹拌機構、気層形成手段）
９ａ  台
９ｂ  軸
９ｃ  モータ
Ａ  脂肪層
Ｂ  液層
Ｃ  気層
Ｖ１  開閉バルブ（バルブ）
Ｖ２  流量調節バルブ（流量調節部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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