(57)【要約】【課題】脂肪の吸引量を正確に測定して制御することができる脂肪吸引装置を提供する。【解決手段】脂肪を吸引する吸引口２ｃを備える筒状の吸引部２と、該吸引部２に接続され吸引された脂肪を収容する収容容器３と、吸引部２内を減圧して吸引口２ｃから収容容器３内へ脂肪を吸引するポンプ５と、吸引口２ｃ近傍に設けられ、該吸引口２ｃ近傍の部分の脂肪への接触を検知するセンサ６と、該センサ６による検知信号に基づいてポンプ５による吸引時間を計測し、所定の吸引時間に到達したときにポンプ５による吸引を停止する制御部７とを備える脂肪吸引装置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】
脂肪を吸引する吸引口を備える筒状の吸引部と、
該吸引部に接続され吸引された脂肪を収容する収容容器と、
前記吸引部内を減圧して前記吸引口から前記収容容器内へ前記脂肪を吸引するポンプと、
前記吸引口近傍に設けられ、該吸引口近傍の部分の前記脂肪への接触を検知するセンサと、
該センサによる検知信号に基づいて前記ポンプによる吸引時間を計測し、所定の吸引時間に到達したときに前記ポンプによる吸引を停止する制御部とを備える脂肪吸引装置。
【請求項２】
前記センサが、２つの電極を有し該電極間の静電容量を検出する静電容量センサであり、前記電極の一方が前記吸引口近傍に配置されている請求項１に記載の脂肪吸引装置。
【請求項３】
前記制御部が、前記センサにより検出された静電容量が所定の範囲内のときに、前記吸引口が脂肪に接触していると判定し、前記ポンプによる吸引時間を計測する請求項２に記載の脂肪吸引装置。
【請求項４】
前記制御部が、所定の吸引時間に到達したときにこれを報知する請求項２または請求項３に記載の脂肪吸引装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脂肪吸引装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、脂肪組織から分離した脂肪組織由来細胞を再生医療などに用いる研究が行われている。生体からの脂肪組織の採取は、生理食塩水を主成分とする溶液（以下、チュメッセント液という）で生体内の脂肪組織をほぐして柔らかくし、カニューレを用いて脂肪とチュメッセント液を同時に吸引する方法が用いられている。
【０００３】
従来の脂肪吸引装置は、体内から脂肪組織を除去することを目的として設計されており、吸引量を測定または制御する機能を有していない。一方、採取した脂肪組織を研究に用いる場合、特に、滅菌性を保持したい場合、採取後に容器内から不要な量だけを取り除くということが困難であるため、チュメッセント液との割合や脂肪の量を正確に制御しながら所望の量の脂肪のみを採取したいという要求がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
採取された脂肪の量は、脂肪とチュメッセント液との界面の位置や、両者の混合比を例えば１：１としたときの重量から算出されるが、これらの方法では測定者によってばらつきが生じ、脂肪のみの正確な吸引量を測定するのは困難である。また、吸引された脂肪の滅菌性を維持する場合、脂肪を収容する容器や途中の配管の外部から非接触で吸引量を測定可能な方法が求められる。
【０００５】
一方、脂肪を吸引するための排気ポンプの排気量と、使用するカニューレの吸入口の径が同一である場合、単位時間当たりの吸引量はほぼ一定であり、排気ポンプによる排気時間で吸引量を制御することができる。しかし、実際の作業においては、カニューレの位置を操作しながら吸引するので、吸引口が生体内から抜かれて脂肪が吸引されない時間が生じる。したがって、ポンプの作動時間のみで吸引量を正確に制御することは困難であり、脂肪が吸引されていない時のポンプの排気時間（空回り）を排除して正味の排気時間のみを測定することが課題となっている。
【０００６】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、脂肪の吸引量を正確に測定して制御することができる脂肪吸引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】
【０００７】
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、脂肪を吸引する吸引口を備える筒状の吸引部と、該吸引部に接続され吸引された脂肪を収容する収容容器と、前記吸引部内を減圧して前記吸引口から前記収容容器内へ前記脂肪を吸引するポンプと、前記吸引口近傍に設けられ、該吸引口近傍の部分の前記脂肪への接触を検知するセンサと、該センサによる検知信号に基づいて前記ポンプによる吸引時間を計測し、所定の吸引時間に到達したときに前記ポンプによる吸引を停止する制御部とを備える脂肪吸引装置を提供する。
【０００８】
本発明によれば、センサを作動させ、吸引部を生体内の脂肪組織の部位に挿入する。そして、ポンプを作動させると、脂肪が吸引口から吸引されて収容容器内に蓄積され、生体から脂肪を採取することができる。
【０００９】
この場合に、制御部により、センサが吸引口近傍と脂肪との接触を検知しているときのみの吸引時間が測定される。したがって、あらかじめ単位時間当たりの脂肪の吸引量を測定しておくことにより、脂肪を吸引していないときのポンプの吸引時間（空回り）は測定されないので、測定された吸引時間に基づいて脂肪の吸引量を知ることができる。そして、所定時間経過後にポンプによる吸引を停止することで所望の量の脂肪を正確に吸引することができる。
【００１０】
上記発明においては、前記センサが、２つの電極を有し該電極間の静電容量を検出する静電容量センサであり、前記電極の一方が前記吸引口近傍に配置されていてもよい。
例えば、他方の電極を生体の別の箇所に設置する。そして、電極間の静電容量の変化を観測することにより、吸引口近傍と脂肪との接触を応答良くかつ正確に検知することができる。
【００１１】
また、上記発明においては、前記制御部が、前記センサにより検出された静電容量が所定の範囲内のときに、前記吸引口が脂肪に接触していると判定し、前記ポンプによる吸引時間を計測してもよい。
このようにすることで、脂肪が吸引される状態のときのみポンプを作動させればよいので、空回りによる電力の浪費を省くことができる。
【００１２】
また、上記発明においては、前記制御部が、所定の吸引時間に到達したときにこれを報知してもよい。
このようにすることで、操作者が制御部やポンプの動作を常時監視していなくても吸引が完了したことを知ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、脂肪の吸引量を正確に測定し制御することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第１の実施形態に係る脂肪吸引装置１について、図１〜図３を参照して以下に説明する。
本実施形態に係る脂肪吸引装置１は、図１に示されるように、脂肪を吸引するカニューレ（吸引部）２と、吸引された脂肪を収容する収容容器３と、カニューレ２と収容容器３とに接続された吸引チューブ４と、収容容器３の外部に配置されたポンプ５と、静電容量センサ（センサ）６と、ポンプ５の動作を制御する制御部７とを備えている。
【００１５】
カニューレ２は、筒状でステンレス製の挿入部２ａと、操作者が把持して挿入部２ａを操作する把持部２ｂとを備え、挿入部２ａの先端部に、例えば、直径４ｍｍの吸引口２ｃが開口している。
ポンプ５は、排気ポンプであり、配管５ａを介して収容容器３内と接続され、一定の排気量で収容容器３内を排気して減圧するようになっている。
【００１６】
また、配管５ａ内の途中位置には排気バルブ５ｂと、該排気バルブ５ｂを開閉させるフットスイッチ５ｃが設けられており、フットスイッチ５ｃが踏まれている間だけ排気バルブ５ｂが開放させられるようになっている。ポンプ５が作動している状態でフットスイッチ５ｃが踏まれると、収容容器３、吸引チューブ４およびカニューレ２の内部が減圧され、吸引口２ｃから吸引チューブ４内を通って収容容器３内へ脂肪が吸引される。
【００１７】
静電容量センサ６は、２つの電極６ａ，６ｂと該電極６ａ，６ｂに交流電圧を印加する交流電源６ｃとを備えており、交流電源６ｃによって各電極６ａ，６ｂに交流電圧が印加されたときの電極６ａ，６ｂ間の静電容量を検出する。一方の電極６ａは、カニューレ２の挿入部２ａの一部に接続されており、挿入部２ａ全体が電極として作用するようになっている。また、もう一方の電極６ｂは、脂肪を採取される生体の体表に接触させる。
【００１８】
制御部７は、ポンプ５、静電容量センサ６およびフットスイッチ５ｃに接続されている。制御部７は、フットスイッチ５ｃが踏まれ、かつ、静電容量センサ６により検出された静電容量値が所定の範囲内のときのみ吸引時間ｔを計測し、吸引時間ｔの積算があらかじめ設定された設定時間ｔ０に到達した時にポンプ５を停止させるようになっている。
【００１９】
このように構成された脂肪吸引装置１を用いて脂肪を採取する手順について、図２および図３を参照し、被験者Ａの体内から脂肪を吸引する場合を例に挙げて以下に説明する。
あらかじめ、ポンプ５を所定の排気量で作動させて脂肪を吸引し、吸引された吸引量から単位時間当たりの吸引量を測定しておく。
【００２０】
また、一方の電極６ｂが被験者Ａの体表に、カニューレ２の挿入部２ａが被験者Ａの体内の脂肪にそれぞれ接触しているときの静電容量値を予め測定しておく。その測定値に基づいて、例えば、測定誤差を５％とした測定値±５％の範囲内で静電容量値が検出されたときに、制御部７は、吸引口２ｃが生体内の脂肪に接触していると判定して吸引時間ｔを計測するように設定しておく。
【００２１】
まず、一方の電極６ｂを、被験者Ａの体表、例えば、指に接触させて固定する。そして、制御部７が計測する設定時間ｔ０を設定し、各電極６ａ，６ｂに交流電圧を印加する。
続いて、ポンプ５を作動させ（ステップＳ１０１）、挿入部２ａを先端から被験者Ａの体内の脂肪組織部分に挿入して操作者がフットスイッチ５ｃを踏むと（ステップＳ１０２）排気バルブ５ｂが開放される（ステップＳ１０３）。制御部７は、静電容量センサ６により検出された静電容量値が設定された範囲内であるかを判定し（ステップＳ１０４）、範囲内であれば、図３に示されるステップＳ１０５において、制御部７が吸引時間ｔの測定を開始する（ステップＳ１１）。
【００２２】
ステップＳ１０５において、吸引時間ｔの測定の途中でフットスイッチ５ｃが開放されると（ステップＳ１２）、排気バルブ５ｂが閉じられて（ステップＳ１３）吸引時間ｔの計測が中断され（ステップＳ１４）、再びフットスイッチ５ｃが踏まれると排気バルブ５ｂが開放される（ステップＳ１５）。
【００２３】
続いて静電容量センサ６により検出された静電容量値が設定範囲内であるかが判定され（ステップＳ１６）、範囲外であれば吸引時間ｔの計測が中断され（ステップＳ１７）、範囲内になったときに吸引時間ｔの計測が再開される。
そして、制御部７により計測された吸引時間ｔの積算が設定時間ｔ０に到達したら（ステップＳ１０６）、制御部７によりポンプ５が停止され（ステップＳ１０７）、脂肪の吸引が終了する。
【００２４】
このように、本実施形態によれば、検出された静電容量値が設定された範囲内のとき、つまり吸引口２ｃが生体内の脂肪に接触しているときのみ吸引時間ｔが計測されるので、吸引時間ｔから吸引された脂肪量を正確に測定することができる。そして、吸引時間ｔの合計が設定時間ｔ０を経過時に吸引を停止させることにより、吸引量を精度良く調節して、所望の量の脂肪を採取することができる。
【００２５】
また、ポンプ５および静電容量センサ６を収容容器３および吸引チューブ４の外部に設け、これらの外部から非接触で脂肪の吸引量を測定することにより、収容容器３および吸引チューブ４の内部の脂肪の滅菌性を維持することができる。また同時に、ディスポーザブルの収容容器３および吸引チューブ４を使用してこれらだけを交換することができる。
【００２６】
なお、上記実施形態においては、制御部が、フットスイッチの動作および検出された静電容量値に基づいて吸引時間を計測することとしたが、これに代えて、検出された静電容量に基づいて操作者がフットスイッチを制御し、制御部がフットスイッチの踏まれた時間を計測してもよい。
【００２７】
この場合、図示しないモニタ上に検出された静電容量値が表示され、操作者はこれを観測しながら、静電容量値が所定の範囲内のときのみフットスイッチ５ｃを踏むようにする。また、制御部７は、計測された吸引時間ｔの積算が設定時間ｔ０に到達したらポンプ５を停止するようになっている。
【００２８】
また、上記実施形態においては、制御部により計測された吸引時間を表示する表示部を備えていてもよい。
このようにすることで、吸引の途中であっても、表示された吸引時間ｔから操作者が現在の脂肪の吸引量を算出して把握することができる。
【００２９】
また、上記実施形態においては、計測された吸引時間の積算が設定時間に到達したときに、制御部がこれを報知してもよい。
このようにすることで、操作者および被験者Ａは、脂肪吸引装置１による脂肪の吸引が終了したことを、終了と同時に知ることができる。
【００３０】
本発明の第２の実施形態に係る脂肪吸引装置１について図４〜図７を参照して以下に説明する。
なお、本実施形態の説明においては、上述した第１の実施形態と構成を共通とする箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る脂肪吸引装置１においては、図４に示されるように、ポンプ５は、吸引チューブ４の途中位置に配置され、吸引チューブ４内の溶液にカニューレ２から収容容器３の方向へ送りをかけるチューブポンプである。
【００３１】
静電容量センサ６は、一方の電極６ａが第１の実施形態と同様に挿入部２ａに接続され、他方の電極６ｂが接地されており、電極６ｂに対する電極６ａの相対的な静電容量を検出するようになっている。
制御部７は、フットスイッチ５ｃが踏まれ、かつ、検出された静電容量値が所定の範囲内のときのみ、ポンプ５を回転させて送液するようになっている。
【００３２】
収容容器３の底部には排出口３ａが設けられ、該排出口３ａには透明の排出チューブ３ｂが接続されている。排出チューブ３ｂの途中位置には制御部７により開閉させられる排出バルブ３ｃが配置されており、排出バルブ３ｃが開放されると収容容器３内に収容された溶液が下層から順に排出される。脂肪およびチュメッセント液が同時に収容されている場合は、比重が大きいチュメッセント液が下層に、比重が小さい脂肪が上層に分離しており、チュメッセント液から排出されるようになっている。
【００３３】
また、排出チューブ３ｂ外部の排出口３ａ近傍には透過センサ８が配置されている。透過センサ８は、排出チューブ３ｂ内を径方向に透過する光を検出する。検出された光の光量が所定の値より低くなると制御部７により排出バルブ３ｃが閉じられるようになっている。
また、収容容器３は重量計９の上に配置され、重量計９により収容容器３の総重量が測定されるようになっている。
【００３４】
制御部７は、所望の量の脂肪を吸引するのに必要な吸引時間より十分に短い初期設定時間ｔ０だけ吸引時間ｔを計測するように初期設定されている。
制御部７は、吸引前および初期設定時間ｔ０の吸引後に重量計９により計測された重量の差から、収容容器３内の脂肪の重量を算出するようになっている。また、制御部７は、算出された重量と初期設定時間ｔ０とから単位時間当たりの脂肪のみの吸引量を算出し、所望の量の脂肪を吸引するのに必要な残りの吸引時間ｔ１を算出するようになっている。
【００３５】
このように構成された脂肪吸引装置１を用いて脂肪を採取する手順について、図５および図６を参照して以下に説明する。
本実施形態においては、被験者Ａの体内から脂肪と同時にチュメッセント液を吸引し、また、あらかじめ測定した静電容量の測定値に基づき、制御部７が判定する静電容量値の範囲を設定しておく。
【００３６】
まず、空の収容容器３の重量を重量計９により測定し、挿入部２ａを先端から脂肪組織内に挿入したらフットスイッチ５ｃを踏む（ステップＳ２０１）。静電容量センサ６により検出された静電容量値が設定範囲内であれば（ステップＳ２０２）、図６に示されるステップＳ２０３において、ポンプ５が回転させられて（ステップＳ２１）脂肪およびチュメッセント液の吸引が開始され、制御部７により吸引時間ｔが計測される（ステップＳ２２）。
【００３７】
ステップＳ２０３において、吸引中にフットスイッチ５ｃが開放されると（ステップＳ２３）、ポンプ５の回転が停止されて（ステップＳ２４）吸引および吸引時間ｔの測定が中断される（ステップＳ２５）。また、静電容量センサ６により検出された静電容量値が設定範囲内であるかが判定され（ステップＳ２６）、判定の結果範囲外であればポンプ５の回転が停止され（ステップＳ２７）、吸引時間ｔの計測が中断される（ステップＳ２８）。
【００３８】
そして、再びフットスイッチ５ｃが踏まれ、かつ、静電容量値が範囲内になったときにポンプ５が回転を始め吸引時間ｔの計測が再開される。
制御部７により計測された吸引時間ｔの積算が初期設定時間ｔ０に到達したら（ステップＳ２０４）、制御部７によりポンプ５の回転が停止させられる（ステップＳ２０５）。
【００３９】
次に、透過センサ８を作動させて排出バルブ３ｃを開放し、収容容器３内のチュメッセント液を排出する。チュメッセント液が全て排出され脂肪が排出され始めると、透過センサ８により検出された光の光量が低下し、制御部７により排出バルブ３ｃが閉じられる。そして、収容容器３の重量を重量計９により測定すると、制御部７により、初期設定時間ｔ０で吸引された脂肪の重量が算出され（ステップＳ２０６）、また、算出された重量から、必要な残りの吸引時間ｔ１が算出される（ステップＳ２０７）。
【００４０】
続いて、制御部７が計測する設定時間ｔ1を設定し、挿入部２ａを先端から脂肪組織内に挿入してフットスイッチ５ｃを踏み（ステップＳ２０８）、検出された静電容量値が設定範囲内であると判定されると（ステップＳ２０９）、ステップＳ２１０においてポンプ５が回転して吸引を開始する（ステップＳ２１）。そして制御部７が、前述したステップＳ２０３と同様に、フットスイッチ５ｃの動作および静電容量値に基づいて吸引時間ｔを計測し、吸引時間ｔの積算が設定時間ｔ１に到達したら（ステップＳ２１１）、ポンプ５の回転が停止させられて（ステップＳ２１２）脂肪の吸引が終了する。
【００４１】
このようにすることで、脂肪と同時に他の物質が吸引される場合も、吸引される脂肪のみの量を正確に調節して採取することができる。
なお、上記実施形態においては、一方の電極６ｂを接地することとしたが、これに代えて、図７に示されるように、電極６ｂを把持部２ｂの表面に固定し、これを操作者の手に接触させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る脂肪吸引装置を示す全体構成図である。
【図２】図１の脂肪吸引装置を用いて脂肪を採取する手順を示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳ１０５を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る脂肪吸引装置を示す全体構成図である。
【図５】図４の脂肪吸引装置を用いて脂肪を採取する手順を示すフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ２０３およびステップＳ２１０を示すフローチャートである。
【図７】電極の配置の変形例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  脂肪吸引装置
２  カニューレ（吸引部）
２ａ  挿入部
２ｂ  把持部
２ｃ  吸入口
３  収容容器
３ａ  排出口
３ｂ  排出チューブ
３ｃ  排出バルブ
４  吸引チューブ
５  ポンプ
５ａ  配管
５ｂ  排気バルブ
５ｃ  フットスイッチ
６  静電容量センサ（センサ）
６ａ，６ｂ  電極
６ｃ  交流電源
７  制御部
８  透過センサ
９  重量計
Ａ  被験者
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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