(57)【要約】  本発明は、組織アンカーと、組織アンカーを利用するシステムおよび方法を提供する。このアンカーは、互いに対して可逆的に係合可能な第１区域および第２区域を有する本体を含む。各区域は、各区域の下面から突き出るマイクロニードルの形状を有する複数の逆刺を含み、一方の区域上の逆刺は、展開部位における組織アンカーの堅牢な保持を達成するために、第２区域に対して第１区域を移動させることを通して組織が逆刺間で捕捉および変形され得るよう、他方の区域上の逆刺に対して傾斜している。【選択図】図１ａ、図１ｂ、図１ｃ
2019531150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体を含む組織アンカーであって、前記本体は、非展開状態と展開状態との間で前記組織アンカーを並進させるために互いに対して第１方向において移動可能な第１区域および第２区域と、前記第１区域から突き出る少なくとも１つの突起体、および前記第２区域から突き出る少なくとも１つの突起体であって、少なくとも１つの区域上の少なくとも１つの突起体は、他方の区域上の前記少なくとも１つの突起体に向かって傾斜している、突起体と、を含み、前記第１区域および前記第２区域上の前記少なくとも１つの突起体は、前記アンカーが前記非展開状態および／または展状態にあるとき、前記第１方向に対して実質的に垂直な第２方向において重なり合う、組織アンカー。
【請求項２】
前記本体は、前記第１区域および前記第２区域上の前記少なくとも１つの突起体は前記本体が前記展開状態にあるとき前記第２方向において重なり合うよう、構成されている、請求項１に記載の組織アンカー。
【請求項３】
各突起体は根底部および先端部を含み、各突起体は前記根底部から前記先端部まで、前記第１方向に対して実質的に平行な方向において整列されている、請求項１または請求項２に記載の組織アンカー。
【請求項４】
各突起体は逆刺を含む、請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項５】
前記第１区域および前記第２区域はそれぞれ、複数の突起体を含む、請求項１〜請求項４のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項６】
前記第１区域および前記第２区域は等しい個数の突起体を含む、請求項５に記載の組織アンカー。
【請求項７】
前記第１区域および前記第２区域の両方の上の前記突起体は長方形配列に配置されている、請求項５または請求項６に記載の組織アンカー。
【請求項８】
前記第１区域および前記第２区域上の前記突起体は同心円配列に配置されている、請求項５または請求項６に記載の組織アンカー。
【請求項９】
前記突起体はマイクロ形状を含む、請求項１〜請求項８のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項１０】
前記第１区域および前記第２区域のそれぞれは、少なくとも１つの突起体がそこから延長する組織接触表面を画成する、請求項１〜請求項９のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項１１】
前記第１区域および／または前記第２区域の前記組織接触表面は、前記少なくとも１つの突起体のうちの各突起体の根底部に配置されるかまたは前記根底部の近傍に配置された凹陥部を含む、請求項１０に記載の組織アンカー。
【請求項１２】
前記第１区域は第１セットの突起体と、前記第１セットから離間された第２セットの突起体と、を含み、前記第２区域は、前記第１区域の前記第１セットおよび前記第２セットの突起体との間の経路に沿って前記第１区域に対して移動可能である、請求項１〜請求項１１のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項１３】
前記第１区域上の前記突起体のうちの１つまたは複数の突起体は、前記第１方向に対して傾斜した状態で延長する、請求項１〜請求項１２のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項１４】
前記第１区域および前記第２区域を互いにして固定するよう動作可能なロックを含む、請求項１〜請求項１３のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項１５】
前記第１区域は、前記第２区域をその内部に少なくとも部分的に受容するよう適応された溝部を画成する、請求項１〜請求項１４のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項１６】
前記溝部は一方の端部において開放されている、請求項１５に記載の組織アンカー。
【請求項１７】
前記突起体のうちの少なくとも１つの突起体は導電性物質を含む、請求項１〜請求項１６のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項１８】
前記本体の１つの領域は突起体を有さない、請求項１〜請求項１７のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項１９】
連結部が前記本体上に提供されている、請求項１〜請求項１８のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項２０】
少なくとも１つのマイクロニードルを含む、請求項１〜請求項１９のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項２１】
前記突起体のうちの少なくとも１つの突起体はマイクロニードルを含む、請求項２０に記載の組織アンカー。
【請求項２２】
少なくとも１つのバイオセンサを含む、請求項１〜請求項２１のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項２３】
前記本体は少なくとも部分的に生体吸収性物質から形成される、請求項１〜請求項２２のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項２４】
前記本体は少なくとも部分的に多孔性物質から形成される、請求項１〜請求項２３のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項２５】
前記第１区域および前記第２区域は互いに対して可逆的に移動可能である、請求項１〜請求項２４のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項２６】
前記第１区域および前記第２区域は、前記少なくとも１つの傾斜した突起体の長手方向軸に対して実質的に平行な方向において互いに対して移動可能である、請求項１〜請求項２５のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項２７】
前記第１区域および前記第２区域は実質的に弓形状の経路に沿って互いに対して移動可能である、請求項１〜請求項２６のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項２８】
前記本体は巻かれた状態と巻かれていない状態との間で移動可能である、請求項１〜請求項２７のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項２９】
前記組織並置表面は潤滑性物質で被覆されている、請求項１〜請求項２８のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項３０】
前記組織並置表面は、前記１つまたは複数の突起体の貫入深さをさらに制限する２次物質で被覆されている、請求項１〜請求項２９のうちのいずれか１項に記載の組織アンカー。
【請求項３１】
請求項１〜請求項２８のうちのいずれか１項に記載の組織アンカーの配列と、前記組織アンカーのうちの少なくとも２つの組織アンカー間で繋がれた少なくとも１つの張力部材と、を含む、創傷閉鎖システム。
【請求項３２】
前記張力部材は縫合糸を含む、請求項３１に記載の創傷閉鎖システム。
【請求項３３】
前記組織アンカーの配列を事前決定された配向において配置するためのテンプレートを含む、請求項３１または請求項３２に記載の創傷閉鎖システム。
【請求項３４】
前記アンカーの配列は、前記第１区域および前記第２区域が前記平行な方向において互いに対して移動可能となるよう各アンカーがその中で向けられている、少なくとも２つの実質的に平行な組のアンカーにおいて配置されている、請求項３３に記載の創傷閉鎖システム。
【請求項３５】
組織アンカーを組織に固定する方法であって、前記アンカーの本体の第１区域から突き出る少なくとも１つの突起体、および、前記本体の第２区域から突き出る少なくとも１つの突起体を、前記組織に挿入するステップと、前記組織アンカーを非展開状態から展開状態に並進させるために前記第１区域を前記第２区域に対して第１方向において移動させるステップであって、前記本体が前記展開状態にあるときに前記突起体を包囲する前記組織の局所的変形を生じさせるために、前記第１区域および前記第２区域上の前記少なくとも１つの突起体は前記本体が前記非展開状態および／または前記展開状態にあるとき前記第１方向に対して実質的に垂直な第２方向において重なり合う移動させるステップと、を含む、方法。
【請求項３６】
前記第１区域および前記第２区域上の前記少なくとも１つの突起体は前記本体が前記展開状態にあるとき前記第２方向において重なり合う、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記アンカーが前記展開状態になったときに前記第２区域に対して前記第１区域をロックするステップを含む、請求項３５または請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記第２区域に対して前記第１区域を移動させる前記ステップは、２つの段階、すなわち、前記相対的移動により主に前記突起体が前記組織に挿入される第１段階と、主に前記突起体を包囲する前記組織に局所的な変形が発生する第２段階と、において行われる、請求項３５〜請求項３７のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１区域および前記第２区域を互いに対して追加的に移動させることにより、前記突起体のうちの１つまたは複数の突起体を剪断により離脱させるステップを含む、請求項３５〜請求項３８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４０】
前記組織アンカーの配列を展開するステップと、前記組織アンカーのうちの少なくとも２つの組織アンカー間に少なくとも１つの張力部材を接続するステップと、を含む、請求項３５〜請求項３９のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項４１】
組織切開部の各側部上に前記組織アンカーの配列を配置するステップと、前記切開部の前記側部を圧着するために前記少なくとも１つの張力部材を利用するステップと、を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記第１方向における移動は直線状および／または曲線状の移動を含む、請求項３５〜請求項４１のうちのいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨および軟骨に加えて皮膚、硬膜、腸、膀胱、心臓組織、および動脈壁を含む広い範囲の組織において展開され得る組織アンカーに関する。組織アンカーは複数の医療適用を有し得る。これらの医療適用は、外的または内的に使用され得る創傷閉鎖システムを含むがこれに限定されない。
【０００２】
加えて、係るアンカーは、治療的ならびに診断的手術装置およびインターベンショナル装置を皮膚に固着するために使用され得る。これらの装置は、外科用のカテーテル、ドレーン、カニューレ、およびストーマドレッシングを含む。アンカーは、内視鏡および放射線による案内の適用を含む開放および／または最低侵襲性の技術を利用して展開され得る。
【０００３】
アンカーは、修復メッシュを１つまたは複数の部位に固定するためのヘルニア修復、および、骨、腱を含む組織構造の再付着、および関節唇修復などの用途においても、使用され得る。アンカーは、追加的に、薬剤送達、タトゥー除去、バイオセンシング、および経皮的電気神経刺激（ＴＥＮＳ）用途のために、ならびに、ＥＭＧおよびＥＣＧなどの筋肉組織における他の生体電気活動の測定のために、使用され得る。
【背景技術】
【０００４】
広い範囲の外科処置および医療処置では、組織外傷は一般に最小化されることが望ましい。組織外傷の最小化は、感染症のリスクの軽減に加えて、手術時間の短縮および患者の回復の両方において有益であり、それにより、必要とされる手術機材が最少化され、その結果、所与の外科処置および医療処置を行うために必要な外科医および／またはサポート人員の総数も最少化され得る。
【０００５】
例えば、縫合糸を用いない創傷閉鎖装置およびシステムは、創傷の外科的閉鎖においてますます利用されるようになってきている。係るシステムに対する利益としては、処置時間ならびに鎮静状態にある患者時間の低減、瘢痕低減、低い感染率、美容術における改善が挙げられる。ステープルおよび縫合糸が係るシステムにより置き換えられる場合においては、追加的な利益は、創傷の治療後に患者が診察室または診療所に戻ってステープルおよび／または縫合糸を除去してもらう必要がないことによりもたらされる。これらのシステムのマイナス面は、係るシステムが、大部分は、固着装置を組織表面に対して付着させるにあたり接着剤に依存することである。本質的に、接着ボンドの機械的完全性は、局所的な組織組成物により、および、組織から発するかまたは創傷自体から浸出する被覆、ｐＨならびに湿気により、損なわれ得る。さらに、局所皮膚接着剤が縫合修復および軟組織アンカーよりも機械的に劣っていることの他にも、アレルギー性接触皮膚炎または他の医療用接着剤に関連する皮膚損傷を生じさせ得ること、は知られている。
【０００６】
同様に、組織アンカーの用途においては、例えば医療装置、医療用メッシュ、バイオセンサ等の内的または外的な固着などに対して、組織に対する十分な固着が保証される一方で組織外傷が最少化されること、および、係る組織アンカーの展開が簡略化され、それにより展開に要求される時間および労力が再び低減されること、も有益である。
【０００７】
したがって本発明の目的は、例えば創傷閉鎖用途等の複数の外科適用および医療適用に対して使用され得る改善された組織アンカーを提供することである。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、組織アンカーを非展開状態と展開状態との間で並進させるために互いに対して第１方向に移動可能な第１区域および第２区域を有する本体と、少なくとも１つの区域上の少なくとも１つの突起体は他方の区域上の少なくとも１つの突起体に向って傾斜する、第１区域から突き出る少なくとも１つの突起体および第２区域から突き出る少なくとも１つの突起体と、を含み、アンカーが非展開状態および／または展開状態にあるとき、第１区域および第２区域上の少なくとも１つの突起体は第１方向に対して実質的に垂直である第２方向において重なり合う、組織アンカーが提供される。
【０００９】
好適には、本体は、本体が展開状態にあるとき第１区域および第２区域上の少なくとも１つの突起体が第２方向において重なり合うよう、構成される。
【００１０】
好適には、各突起体は根底部および先端部を含み、各突起体は、第１方向に対して実質的に平行な方向において根底部から先端部まで位置合わせされている。
【００１１】
好適には各突起体は逆刺を含む。
【００１２】
好適には、第１区域および第２区域はそれぞれ複数の突起体を含む。
【００１３】
好適には、第１区域および第２区域はそれぞれ同数の突起体を含む。
【００１４】
好適には、第１区域および第２区域の両方の区域上の突起体は長方形配列に配置される。
【００１５】
好適には第１区域および第２区域上の突起体は同心円配列に配列される。
【００１６】
好適には突起体はマイクロ形状を含む。
【００１７】
好適には第１区域および第２区域はそれぞれ、それぞれの少なくとも１つの突起体がそこから延長する組織接触表面を画成する。
【００１８】
好適には、第１区域および／または第２区域の組織接触表面は、それぞれの少なくとも１つの突起体の根底部に配置されるかまたは係る根底部の近傍に配置された凹陥部を含む。
【００１９】
好適には、第１区域は、第１組の突起体と、第１組から離間された第２組の突起体と、を含み、第２区域は、第１区域の第１組および第２組の突起体の間の経路に沿って第１区域に対して移動可能である。
【００２０】
好適には、第１区域上の突起体のうちの１つまたは複数の突起体は、第１方向に対して傾斜して延長する。
【００２１】
好適には、組織アンカーは、第１区域および第２区域を互いに対して固定するよう動作可能なロックを含む。
【００２２】
好適には、第１区域は、その中に第２区域を少なくとも部分的に受容するよう適応された溝部を画成する。
【００２３】
好適には溝部は、一方の端部において開放されている。
【００２４】
好適には、突起体のうちの少なくとも１つの突起体は導電性物質を含む。
【００２５】
好適には、本体の１つの領域は突起体を含まない。
【００２６】
好適には、組織アンカーは本体上に提供された連結部を含む。
【００２７】
好適には、組織アンカーは少なくとも１つのマイクロニードルを含む。
【００２８】
好適には、突起体のうちの少なくとも１つの突起体はマイクロニードルを含む。
【００２９】
好適には、組織アンカーは少なくとも１つのバイオセンサを含む。
【００３０】
好適には、本体は少なくとも部分的に生体再吸収性物質から形成されている。
【００３１】
好適には、本体は少なくとも部分的に多孔性物質から形成されている。
【００３２】
好適には、第１区域および第２区域は、互いに対して可逆的に移動可能である。
【００３３】
好適には、第１区域および第２区域は、少なくとも１つの傾斜した突起体の長手方向軸に対して実質的に平行な方向において互いに対して移動可能である。
【００３４】
好適には、第１区域および第２区域は、実質的に弓形状の経路に沿って互いに対して移動可能である。
【００３５】
好適には、本体は、巻かれた状態と巻かれていない状態との間の移動可能である。
【００３６】
本発明の第２の態様によれば、本発明の第１の態様に係る組織アンカーの配列と、組織アンカーのうちの少なくとも２つの組織アンカーの間でつながれた少なくとも１つの張力部材と、を含む創傷閉鎖システムが提供される。
【００３７】
好適には、張力部材は縫合糸を含む。
【００３８】
好適には、創傷閉鎖システムは、１つの配列の組織アンカーを事前決定された向きに配置するためのテンプレートを含む。
【００３９】
好適には、１つの配列のアンカーは、少なくとも２つの実質的に平行な組のアンカーにおいて配置される。ここでは核アンカーは、第１区域および第２区域が前述の平行方向において互いに対して移動可能となるよう、向けられる。
【００４０】
本発明の第３の態様によれば、アンカーの本体の第１区域から突き出る少なくとも１つの突起体と、本体の第２区域から突き出る少なくとも１つの突起体と、を組織に挿入するステップと、組織アンカーを非展開状態から展開状態に並進させるために第１区域を第２区域に対して第１方向に移動させるステップであって、本体が非展開状態および／または展開状態にあるとき第１区域および第２区域上の少なくとも１つの突起体が第１方向に対して実質的に垂直な第２方向において重なり合い、それにより、本体が展開状態にあるとき、局所的な剪断変形が、突起を包囲する組織において生じるよう、移動させるステップと、を含む、組織アンカーを組織に固定する方法が提供される。
【００４１】
好適には、第１区域および第２区域上の少なくとも１つの突起体は、本体が展開状態にあるとき、第２方向において重なり合う。
【００４２】
好適には、この方法は、アンカーが展開状態になったときに第２区域に対して第１区域をロックするステップを含む。
【００４３】
好適には、第２区域に対して第１区域を移動させるステップは、２つの段階、すなわち、相対的移動により主に突起体が組織に挿入される第１段階と、主に突起体を包囲する組織に局所的な剪断変形が発生する第２段階と、において行われる。
【００４４】
好適には、この方法は、１つの配列の組織アンカーを展開するステップと、組織アンカーのうちの少なくとも２つの組織アンカーの間に少なくとも１つの張力部材を接続するステップと、を含む。
【００４５】
好適には、この方法は、１つの配列の組織アンカーを組織切開部の各側に配置するステップと、切開部の両側を圧着するために少なくとも１つの張力部材を利用するステップと、を含む。
【００４６】
好適には、第１方向における移動は、直線状の移動および／または曲線状の移動を含む。
【００４７】
本明細書で使用される「逆刺」という用語は、通常は、逆刺が係合する基板から逆刺が脱離する可能性を小さくするために逆刺がそこから突き出る物体または表面に対して角度を有する鋭利または尖った突起体または突起物を意味することが意図される。
【００４８】
本明細書で使用される「マイクロ形状」または「マイクロニードル」という用語は、特定の寸法（通常は長さまたは高さが１００〜３，０００マイクロメートル（μｍ）の範囲）を有する形状またはニードル／逆刺を意味することが意図されるものであり、例えば、逆刺として、および／または、逆刺と、薬剤送達用またはバイオセンシング用のシステムと、の組み合わせとして使用され得る、「マイクロニードル」を含み得る。
【００４９】
添付する図面を参照して、本発明についてここで説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１ａ】非展開状態にある本発明の好適な実施形態に係る組織アンカーの上方から見た平面図である。
【図１ｂ】非展開状態にある図１ａの組織アンカーの左側面図である。
【図１ｃ】再び非展開状態にある図１ａおよび図１ｂで示される組織アンカーの下方から見た平面図である。
【図２ａ】展開状態にある図１の組織アンカーの上方から見た平面図である。
【図２ｂ】図１ｄの組織アンカーの側面立面図である。
【図２ｃ】再び展開状態にある図１ｄおよび図１ｅで示される組織アンカーの下方から見た平面図である。
【図３】アンカーが固定される組織の区域上において非展開状態にある図１  および図２の組織アンカーの側面図である。
【図４】１つの配列のマイクロニードルを組織へと引き込むために部分的に展開された状態にある図３の組織アンカーを示す図である。
【図５】アンカーのマイクロニードルを包囲する組織に剪断変形が生じるよう完全に展開された状態にある図３および図４の組織アンカーを示す図である。
【図６】本発明の組織アンカーのマイクロニードルのうちの１つのマイクロニードルの概略斜視図である。
【図７】図６に示すマイクロニードルの概略側面立面図である。
【図８】図６のマイクロニードルと比較して代替的な断面形状を有する本発明の組織アンカーのマイクロニードルの概略斜視図である。
【図９】切開部または創傷の周囲における配列として配置された、各組織アンカーが非展開状態にある、１つの配列の組織アンカーを示す図である。
【図１０】組織アンカーが展開状態に移動された状態にある図９の配列を示す図である。
【図１１】縫合糸がアンカー間に展開され状態にある図１０の組織アンカーの配列を示す図である。
【図１２】縫合糸およびアンカーを使用して創傷の対向する側面が一緒に引き寄せられた状態にある図１１に示す組織アンカーの配列を示す図である。
【図１３】図１〜図８に示す組織アンカーの配列を担持するテンプレートの斜視図である。
【図１４】図１３のテンプレートの平面図である。
【図１５】非展開状態にある本発明に係る組織アンカーの第１の代替的実施形態の下方から見た平面図である。
【図１６】非展開状態にある本発明に係る組織アンカーの第２の代替的実施形態の下方から見た平面図である。
【図１７ａ】本発明に係る組織アンカーの第３の代替的実施形態を示す図である。
【図１７ｂ】本発明に係る組織アンカーの第３の代替的実施形態を示す図である。
【図１７ｃ】本発明に係る組織アンカーの第３の代替的実施形態を示す図である。
【図１７ｄ】本発明に係る組織アンカーの第３の代替的実施形態を示す図である。
【図１８ａ】本発明に係る組織アンカーの第４の代替的実施形態を示す図である。
【図１８ｂ】本発明に係る組織アンカーの第４の代替的実施形態を示す図である。
【図１８ｃ】本発明に係る組織アンカーの第４の代替的実施形態を示す図である。
【図１８ｄ】本発明に係る組織アンカーの第４の代替的実施形態を示す図である。
【図１８ｅ】本発明に係る組織アンカーの第４の代替的実施形態を示す図である。
【図１８ｆ】本発明に係る組織アンカーの第４の代替的実施形態を示す図である。
【図１９ａ】本発明に係る組織アンカーの第５の代替的実施形態を示す図である。
【図１９ｂ】本発明に係る組織アンカーの第５の代替的実施形態を示す図である。
【図１９ｃ】本発明に係る組織アンカーの第５の代替的実施形態を示す図である。
【図１９ｄ】本発明に係る組織アンカーの第５の代替的実施形態を示す図である。
【図２０ａ】本発明に係る組織アンカーの第６の代替的実施形態を示す図である。
【図２０ｂ】本発明に係る組織アンカーの第６の代替的実施形態を示す図である。
【図２０ｃ】本発明に係る組織アンカーの第６の代替的実施形態を示す図である。
【図２０ｄ】本発明に係る組織アンカーの第６の代替的実施形態を示す図である。
【図２０ｅ】本発明に係る組織アンカーの第６の代替的実施形態を示す図である。
【図２１ａ】本発明に係る組織アンカーの第７の代替的実施形態を示す図である。
【図２１ｂ】本発明に係る組織アンカーの第７の代替的実施形態を示す図である。
【図２１ｃ】本発明に係る組織アンカーの第７の代替的実施形態を示す図である。
【図２１ｄ】本発明に係る組織アンカーの第７の代替的実施形態を示す図である。
【図２２ａ】本発明に係る組織アンカーの第８の代替的実施形態を示す図である。
【図２２ｂ】本発明に係る組織アンカーの第８の代替的実施形態を示す図である。
【図２２ｃ】本発明に係る組織アンカーの第８の代替的実施形態を示す図である。
【図２２ｄ】本発明に係る組織アンカーの第８の代替的実施形態を示す図である。
【図２３ａ】本発明に係る組織アンカーの第９の実施形態を示す図である。
【図２３ｂ】本発明に係る組織アンカーの第９の実施形態を示す図である。
【図２３ｃ】本発明に係る組織アンカーの第９の実施形態を示す図である。
【図２３ｄ】本発明に係る組織アンカーの第９の実施形態を示す図である。
【図２３ｅ】本発明に係る組織アンカーの第９の実施形態を示す図である。
【図２４ａ】本発明に係る組織アンカーの第１０の実施形態を示す図である。
【図２４ｂ】本発明に係る組織アンカーの第１０の実施形態を示す図である。
【図２４ｃ】本発明に係る組織アンカーの第１０の実施形態を示す図である。
【図２４ｄ】本発明に係る組織アンカーの第１０の実施形態を示す図である。
【図２５ａ】本発明に係る組織アンカーの第１１の実施形態を示す図である。
【図２５ｂ】本発明に係る組織アンカーの第１１の実施形態を示す図である。
【図２５ｃ】本発明に係る組織アンカーの第１１の実施形態を示す図である。
【図２５ｄ】本発明に係る組織アンカーの第１１の実施形態を示す図である。
【図２６ａ】本発明に係る組織アンカーの第１２の実施形態を示す図である。
【図２６ｂ】本発明に係る組織アンカーの第１２の実施形態を示す図である。
【図２６ｃ】本発明に係る組織アンカーの第１２の実施形態を示す図である。
【図２６ｄ】本発明に係る組織アンカーの第１２の実施形態を示す図である。
【図２７ａ】第１２の実施形態の変更版である本発明に係る組織アンカーの第１３の実施形態を示す図である。
【図２７ｂ】第１２の実施形態の変更版である本発明に係る組織アンカーの第１３の実施形態を示す図である。
【図２７ｃ】第１２の実施形態の変更版である本発明に係る組織アンカーの第１３の実施形態を示す図である。
【図２７ｄ】第１２の実施形態の変更版である本発明に係る組織アンカーの第１３の実施形態を示す図である。
【図２８ａ】本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態を示す図である。
【図２８ｂ】本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態を示す図である。
【図２８ｃ】本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態を示す図である。
【図２８ｄ】本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態を示す図である。
【図２８ｅ】本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態を示す図である。
【図２８ｆ】本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態を示す図である。
【図２８ｇ】本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態を示す図である。
【図２８ｈ】本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態を示す図である。
【図２８ｉ】本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態を示す図である。
【図２９ａ】本発明に係る組織アンカーの第１５の実施形態を示す図である。
【図２９ｂ】本発明に係る組織アンカーの第１５の実施形態を示す図である。
【図２９ｃ】本発明に係る組織アンカーの第１５の実施形態を示す図である。
【図２９ｄ】本発明に係る組織アンカーの第１５の実施形態を示す図である。
【図３０ａ】本発明に係る組織アンカーの第１６の実施形態を示す図である。
【図３０ｂ】本発明に係る組織アンカーの第１６の実施形態を示す図である。
【図３０ｃ】本発明に係る組織アンカーの第１６の実施形態を示す図である。
【図３０ｄ】本発明に係る組織アンカーの第１６の実施形態を示す図である。
【図３１ａ】本発明に係る組織アンカーの第１７の実施形態を示す図である。
【図３１ｂ】本発明に係る組織アンカーの第１７の実施形態を示す図である。
【図３１ｃ】本発明に係る組織アンカーの第１７の実施形態を示す図である。
【図３１ｄ】本発明に係る組織アンカーの第１７の実施形態を示す図である。
【図３２ａ】既知の３Ｄ印刷技術を使用して製造された本発明に係る１対の組織アンカーを示す図である。
【図３２ｂ】図３３に示す組織アンカーの形成パーツとして３Ｄ印刷されたマイクロニードルの配列の拡大図である。
【図３３】本発明の組織アンカーの生体力学的試験のための組織床を示す図である。
【図３４ａ】試験目的のために生産されたいくつかの試作組織アンカーの下面を示す図である。
【図３４ｂ】図３４ａに示す組織アンカー上で実施された試験の結果を示す図である。
【図３５ａ】本発明に係る組織アンカー上で実施された機械的試験手順を示す図である。
【図３５ｂ】図３５ａに示す試験の結果を示す図である。
【図３６】マイクロニードル配列試料の顕微鏡的概略図（上）、対応する輪郭（中）、および、本発明に係る組織アンカー上に見られマイクロニードルとの比較目的のためのマイクロニードルの貫入深さを示す組織構造画像である。
【図３７】本発明に係る組織アンカー上で使用するよう構成されたマイクロニードル配列（上）、対応する輪郭（中）、およびマイクロニードルの貫入深さを示す組織構造画像の概略図である。
【図３８】本発明に係る組織アンカーの一実施形態上で実施された試験の組織構造結果を示す図である。
【図３９】本発明に係る組織アンカーの一実施形態の生体外適用を示す図である。
【図４０】ボランティアの右腕の三角筋粗面に対する本発明の組織アンカーの一実施形態の埋入を示す図である。
【図４１】図４０に示す組織アンカーの取り付けに対する皮膚の時間的応答を示す図である。
【図４２ａ】ウェット電極（左）、および、本発明の一実施形態に係る組織アンカーにより画定される電極（右）を示す図である。
【図４２ｂ】図４２ａに示す電極および組織アンカーから得られたＥＭＧデータを示す図である。
【図４３ａ】本発明に係る組織アンカーの第１７の代替的実施形態を示す図である。
【図４３ｂ】本発明に係る組織アンカーの第１７の代替的実施形態を示す図である。
【図４３ｃ】本発明に係る組織アンカーの第１７の代替的実施形態を示す図である。
【図４３ｄ】本発明に係る組織アンカーの第１７の代替的実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
添付する図面のうちの図１〜図７をここで参照すると、本発明の好適な実施形態に係る、例えば皮膚、硬膜、血管、腸壁、または、身体の外部または内部に配置される任意の他の組織における切開部などの創傷閉鎖用途に特に適した、様々な外科的、医療的、および診断的な適用において使用するための、全体が１０で示される組織アンカーが示されている。加えて、このアンカーは、所望の位置における近傍の組織に対する手術装置およびインターベンショナル装置（図示せず）の取り付けを、または、負傷後の組織の再付着を、支援するために使用され得る。組織アンカー１０は、組織、骨、または任意の他の好適な生体基質に対して使用され得、薬物送達などの用途において、または、バイオセンサを固定するために、および、経皮的電気神経刺激（ＴＥＮＳ）、および／または、筋電図検査（ＥＭＧ）ならびに心電図検査（ＥＣＧ）としても知られる、筋肉など組織における電気活動の測定のために、使用され得る。
【００５２】
組織アンカー１０は、任意の好適な物質（例えば、ポリマー、金属、または物質の複合物）で形成され得る本体１２を含み、例えば生体吸収性物質を、または組織内方成長を促進するために部分的または全体的に多孔性を示す物質を、含み得る。特定の寸法には限定されないが、図示される典型的な実施形態では本体１２は、長手方向軸ＬＬに沿って測定された９ｍｍの領域の長さと、長手方向軸ＬＬに対して垂直に測定された６ｍｍの領域の幅と、長さおよび幅の両方に対して垂直な２．５ｍｍの領域の厚さと、を有する。これらの寸法はもちろん、特に特定の外科的適用に適合するために変動し得る。参照がより容易となるよう、今後、長さに沿った測定は「Ｘ」座標と呼ばれ、幅に沿った測定は「Ｙ」座標と呼ばれ、深さに沿った測定は「Ｚ」座標と呼ばれるであろう。
【００５３】
本体１２は第１区域１４および第２区域１６を含む。後に詳しく説明されるように、第１区域１４および第２区域１６は、第１方向において互いに対して、および図１ａ、図１ｂ、図１ｃに示される非展開状態と図２ａ、図２ｂ、図２ｃに示される展開状態との間で、移動可能である。第１区域１４および第２区域１６は、互いに対して相互に係合可能であり、図示の実施形態では、第１区域１４は、本体１２の開端部から長手方向に延長し閉端部２０において終端する中央溝部１８を画成する。この中央溝部１８は第１区域１４の対向部分を架橋し、それにより、溝部１８の両側にあるこれらの対向部分を互いに対して接合するよう機能する。したがって図示の実施形態では、第１区域１４は実質的にＣ字形状またはＵ字形状であるということができる。第２区域１６は溝部１８内に摺動可能に受容される形状および寸法を有する。第２区域１６には、それぞれの側方側面に沿ってキー２２が設けられている一方で、溝部１８のそれぞれの側面壁部には、その中に対応するキー溝２４が設けられていると好適である。もちろん、第１区域１４と第２区域１６との間の相対運動を可能にするための任意の他の好適な配列または構成が用いられ得ることは理解されるであろう。図示の実施形態では第１区域および第２区域が互いに対して可逆的に移動可能である一方で、他の実施形態では、移動は不可逆的であり得る。
【００５４】
第１区域１４および第２区域１６の両方はそれぞれ少なくとも１つの突起体を、好適には、第１区域１４から突き出る６つの逆刺またはマイクロニードル２６の形態にある、および第２区域１６から突き出る６つの逆刺またはマイクロニードル２８の形態にある、複数の突起体を、含む。それぞれの場合では、逆刺２６および２８はそれぞれ、第１区域１４および第２区域１６の下面または組織接触表面３０から延長する。逆刺２６および２８の各逆刺は、組織接触表面３０に画成された根底部３２と、それぞれの逆刺２６および２８の自由端に設けられた鋭利なまたは尖頭状の先端部３４と、を含む。任意の他の好適な構成が用いられ得るが、好適な実施形態では、逆刺２６および２８は、根底部３２から先端部３４まで均一にテーパする。しかし均一なテーパは、他で詳細に説明するように、逆刺２６および２８を組織に完全に容易に挿入する点において有利であることが見出されている。
【００５５】
逆刺２６および２８は、組織接触表面３０が存在する「Ｘ」平面に対して鋭角αで傾斜し、第１区域１４と第２区域１６との間の相対運動の方向（本体１２の長手方向軸ＬＬに対して実質的に平行である「第１」方向とも呼ばれる）としての逆刺２６および２８の主要軸に沿って根底部３２から先端部３４まで主に同一方向に延長する。換言すると逆刺２６および２８は「Ｚ」寸法成分よりも大きい「Ｘ」寸法成分を有すると言うことができる。
【００５６】
逆刺２６および２８は好適には、図示の好適な実施形態では、およそ２ｍｍの根底部３２から先端部３４までの軸方向長さＬの寸法と、およそ０．９ｍｍの「Ｚ」座標長さの寸法（これ以後はＬＺと呼ばれる）と、を有する、いわゆる「マイクロニードル」の形態にある。逆刺２６および２８の好適な角度傾斜αは「Ｘ」平面に対して１５度〜５０度の範囲、より好適には２０度〜３０度の範囲、最も好適にはおよそ２６．５度であることが見出されている。各逆刺２６および２８の「Ｘ」座標長さＬＸおよび「Ｚ」座標長さＬＺの両方は、各平面に対する角度傾斜に応じて変動するであろう。もちろん、これらの寸法が代表的な値であること、および、特に異なる手術もしくは医療用途または組織種類に適合するために変動し得ることは、理解されるであろう。逆刺２６および２８の寸法は任意の所与の部分にわたって変動し得る。例えば、周辺部に位置する逆刺は中心に位置する逆刺よりも長さが短くてもよく、またはその逆が成り立ってもよい。同様に、逆刺の長さおよびアスペクト比は複数の平面において変動し得る。
【００５７】
逆刺２６および２８は、第１区域１４から突出する逆刺２６は、第２区域１６から突出する逆刺２８と全般に逆方向に延長するよう配列および配向される。このように逆刺２６は逆刺２８に対して実質的に対面または対向する。少なくとも組織アンカー１０が展開状態および／または非展開状態のいずれかにあるとき（最も好適には展開状態にあるとき）逆刺２６のうちの少なくとも１つの逆刺２６が逆刺２８のうちの少なくとも１つの逆刺２８と重なり合うことも好適である。加えて、第１区域１４および第２区域１６が等しい個数の逆刺２６および２８を有するときに最大の固着が達成されることも見出されている。図示の実施形態では、この本数はもちろん変動し得るが、第１区域１４および第２区域１６はそれぞれ６つの逆刺２６および２８を有する。逆刺２６および２８は好適には、逆刺２６および２８の任意の一方の先端部３４が、近傍の逆刺２６および２９の根底部３２に対してちょうど到達するかまたは軽微に重なり合う（換言すると、近傍の逆刺２６および２８間の間隔がおよそＬＸとなるよう逆刺が直線状に配列される）よう、「Ｘ」方向において互いに離間する。好適な実施形態では、第１区域１４上の逆刺２６の列と第２区域上の逆刺２８の近傍の列との間の「Ｙ」間隔は、好適には、第２区域１６の逆刺２８間の「Ｙ」間隔の１．５倍である。この距離は、使用時に組織アンカー１０により係合される組織に対する剪断損傷を回避するにあたり効果的であることが見出されている。第１区域１４および第２区域１６が非展開状態と展開状態との間で互いに対して移動される距離は好適にはＬＸの２．５倍であるが、例えばＬＸの２倍以下であってもよい。
【００５８】
逆刺２６および２８は、最初に、最少侵襲的に組織に対して逆刺２６および２８を押し付けるために、本体１２の組織接触表面３０を組織上の固着部位に対し下方に押圧することにより、アンカー１０が固定される少なくとも組織Ｔの上方層または領域に貫入するよう、配置される。組織アンカー１０は、図３で示されるように非展開状態でアンカー部位に適用される。逆刺２６および２８が組織Ｔに対して係合されると、第１区域１４および第２区域１６は図４で示されるように部分的に展開された状態へと互いに対して移動される。非展開状態から部分的に展開された状態への第１区域１４および第２区域１６の最初の相対的移動の結果として、図４で示されるように逆刺２６および２８が組織に引き込まれることとなる。この相対的移動の距離は、逆刺２６および２８の全長が組織Ｔに引き込まれるよう、好適にはＬＸの２倍である。この時点で逆刺２６および２８は組織に完全に挿入され、次に、第１区域１４および第２区域１６は図５で示されるような完全に展開された状態にさらに移動される。この最終的な移動により、逆刺２６および２８により係合される組織（例えば皮膚の場合にはコラーゲンネットワーク）に非破壊的な剪断変形が生じ、それにより後に説明するように、組織に対する堅牢な固着部を達成するために組織と逆刺２６および２８とに能動的に係合し、かつ、複数の平面における力に抗する能力を有する、局所的な弾性変形が効果的に形成される。この最終的な移動の距離は、必要に応じてこれらの距離がもちろん変動し得ることを理解した上で、好適にはＬＸの０．５倍である。この距離は、組織Ｔに対していかなる損傷も生じさせない一方で必要なレベルの保持を提供するにあたり十分な剪断変形を、逆刺２６および２８により包囲されるかまたは作用される組織に生じさせることが見出されている。
【００５９】
図６および図７を参照すると、組織アンカー１０は、それぞれの逆刺２６および２８のそれぞれの下方に直接的に１つずつ、組織接触表面３０に形成された凹陥部３５を含み得る。凹陥部３５は、各逆刺２６および２８の挿入により移動された組織の少なくとも一部がそれぞれの凹陥部３５内に受容されることを可能にし、それにより逆刺２６および２８のそれぞれの完全な挿入を可能にすることにより、組織に対する第１区域１４および第２区域１６の改善された固着を支援する。凹陥部３５は、各逆刺２６および２８の全長または作業長さＬも効果的に増加させるが、普通であれば組織接触表面３０の下方に部分的に収容されるであろう根底部３２を完全に露出させる。使用時に各凹陥部３５に含まれる組織の体積は、組織が本体１２に対して効果的に噛み合うかまたは絡み合うため、アンカー１０の横方向移動を防止する機能も有する。凹陥部３５の寸法は変動し得る。図７では、円形の断面エリアを有する逆刺またはマイクロニードル２６および２８が示されている一方で、図８では、三角形の断面エリアを有する代替的な逆刺またはマイクロニードル２６および２８が示されている。したがって、様々な他の代替的な断面エリアが逆刺２６および２８に対して用いられ得ることが理解されるべきである。
【００６０】
加えて、記載の実施形態は組織接触基部を有する一方で、細長いマイクロニードルが直径において段階的変化を示す代替的な実施形態が考えられる。係るマイクロニードルは、組織接触表面と、マイクロニードルが組織へとさらに前進することを防止するための固い肩部と、を効果的に画成する。このように本体は、外側の組織層に対して高い位置に着座し得る。このことは、パッチアンドポーク（ｐａｔｃｈ−ａｎｄ−ｐｏｋｅ）用途の場合と同じく薬物送達に対して有利となり得る。
【００６１】
第１区域１４および第２区域１６を展開状態に保持するために、組織アンカー１０は、第２区域１６の上方表面に形成された、溝部１８内で摺動する実質的に円形のタブ３６ａの形状を有するロック手段と、溝部１８の閉端部に形成された対応した形状および寸法を有するソケット３６ｂであって、第２区域１６が例えば図２ａで示すように完全に第１区域１４へと移動されたときにタブ３６ａを受容および保持するソケット３６ｂと、を含む。ソケット３６ｂは、溝部１８がソケット３６ｂに進入する地点がタブ３６ａの進入に対する軽微な制限を画成するよう、溝部１８の幅または「Ｙ」寸法よりわずかに大きい直径を有する。このように、第１区域１４および第２区域１６が互いに対して移動されたときにタブ３６ａが最初に溝部１８へと押し込まれると、第１区域１４の対向部分は、溝部１８がわずかに大きいタブ３６ａを収容するために「Ｙ」方向において互いから離間する方向に強制的に弾性変形されるであろう。この弾性変形は第１区域１４の逆刺２６を移動させ、係る移動は、マイクロニードルの挿入および埋入の効率を向上させ得る。次にタブ３６ａは溝部１８に沿って移動した後、ソケット３６ｂに到達および進入する。その時点で、第１区域１４の弾性は溝部１８を通常サイズに逆戻りさせ、それによりタブ３６ａはソケット３６ｂ内に保持される。この過程は組織アンカー１０を開放するために必要に応じて逆転され得る。このようにしてタブ３６ａおよびソケット３６ｂは、展開状態に組織アンカー１０を保持するために第１区域１４に対して第２区域１６をロックする簡単かつ効果的な手段として機能する。タブ３６ａおよびソケット３６ｂが、好適には可逆的に第１区域１４および第２区域１６を互いに対してロックするよう、代替的に動作可能である任意の他の機能的代替物と置き換えられ得ることは、当業者により理解されるであろう。
【００６２】
組織アンカー１０が比較的小さい寸法を有するため、第２区域１６に対して第１区域１４を移動させるために、本体１２は、１対の凹部３７ａおよび３７ｂが上方表面上に、第１区域１４および第２区域１６のそれぞれに対して１つずつ、提供され得る。これらの凹部３７ａおよび３７ｂは、ニードルノーズプライヤなどの工具（図示せず）により係合され得る。その先端部は、第１区域１４および第２区域１６を非展開状態と展開状態との間で操作するために使用され得る。任意の他の好適な機能的代替物がこの動作を達成するために用いられ得ることも理解されるであろう。
【００６３】
逆刺２６および２８の対向する組を提供することにより、アンカー１０がその上で展開される組織の局所的領域は、剪断変形を印加し、それにより組織アンカー１０を定位置に堅牢に固定するために、効果的に捕捉され、重なり合う逆刺２６および２８の間で軽微に押圧および伸長される。特に組織アンカー１０が展開状態に移動されるとき、本体１２の下方にある組織の局所的領域は、第２区域１６に対して第１区域１４が移動され、その結果として、好適には重なり合う逆刺２８に対する逆刺２６の移動により、伸縮自在に変形または押圧および伸長される。組織のこの弾性的な剪断変形の結果として、組織により反応的力が逆刺２６および２８に対して印加され、それにより逆刺２６および２８の周囲における組織が能動的に係合および保持される。その結果として、逆刺２６および２８は必要な保持を達成するために顕著な深さまで貫入する必要はなく、この寸法は必要に応じて変動し得るが、根底部３２から先端部３４まで例えば０．１〜５ｍｍの範囲の長さを、および、１０００μｍより小さい貫入深さＬＺを、有し得る。結果として、皮膚ベースの適用に対して、逆刺２６および２８は、多くの痛覚受容体および血管の深さまで貫入することがないような寸法を有し得る。逆刺２６および２８のサイズが小さくなることは、硬膜破砕および硬膜損傷の修復などにおけるように組織の全層の貫入が忌避される外科的創傷閉鎖適用においてさらに有利である。
【００６４】
皮膚または他の基質上の定位置おいて係合されると、組織アンカー１０は、様々な機能（例えば縫合糸、外科用メッシュ、バイオセンサ、および任意の他の好適な外科用もしくは医療用装置またはシステムの固定）がそこを介して実施され得るアンカー点として使用され得る。加えて組織アンカー１０は、組織アンカー１０が薬物送達システムとして使用されることが可能となるよう、１つまたは複数のマイクロニードル（図示せず）が提供され得る。逆刺２６および２８のうちの１つまたは複数の逆刺がこれらのマイクロニードルとして二重の機能を有し得る。この場合、逆刺２６および２８は、逆刺２６および２８により貫入された組織への薬物送達を支援するための１つまたは複数の内腔を含み得る。同様に、逆刺２６および２８のうちの１つまたは複数の逆刺は、経皮的電気神経刺激（ＴＥＮＳ）を、および／または、組織における電気活動の測定（例えば筋肉、別に筋電図検査（ＥＭＧ）および心電図検査（ＥＣＧ）としても知られる）を、実施するために用いられ得る。係る用途では１つまたは複数の逆刺２６および２８は、導電性物質（好適には金属）で形成または被覆され得る。逆刺２６および２８が組織に貫入すると、アンカー１０は、従来の表面ベースのシステムよりも改善された電気信号測定値を提供し、それに加えて反復的測定は、アンカー１０の位置が組織上で固定されるため、改善された確度をもたらす。
【００６５】
加えて、非展開状態から展開状態への移動を支援するため、組織アンカー１０は、互いに対して完全に係合されるよう第１区域１４および第２区域１６を付勢するために第１区域１４と第２区域１６との間で作用するよう配置された簡単なバネなどの付勢手段（図示せず）を含み得る。
【００６６】
好適な適用では、組織アンカー１０は、図９〜図１２で示されるように創傷閉鎖システム５０を形成するために配列状で用いられる。係る適用に対して、組織アンカー１０のそれぞれは、本体１２上に提供されるかまたは本体１２に対して一体形成された（好適には、外科医により容易にアクセスされるよう、第１区域１４に対して一体成形され、本体１２の外側に位置される）少なくとも１つの小穴３８を含む。小穴３８の個数および／または位置が必要に応じて変動し得ることは、もちろん理解されるであろう。加えて小穴３８は、縫合糸などをアンカー１０に繋ぐかまたは別様に固定するよう適応された任意の他の機能的に代替する結合装置（例えば嵌頓型の結合装置）と置き換えられ得る。図示の実施形態では、小穴３８は第１区域１４の一方の横方向縁部に沿って提供される。組織アンカー１０は、１組の組織アンカー１０が創傷Ｗの両側に提供される状態で、皮膚または他の組織Ｔに対して切開部または創傷Ｗの周りに展開される。組織アンカー１０のうちの各組織アンカー１０は、各組織アンカーの長手方向軸ＬＬが、図示のように、創傷の主要軸に対して実質的に平行に整列されるよう、向けられる。しかしアンカー１０は、長手方向軸ＬＬが創傷Ｗに対して実質的に垂直に配置される状態で、展開されてもよい。その場合、小穴３８は好適には本体１２のより短い側部上に再配置されるであろう。それにより小穴３８が創傷Ｗに対して対向することとなる。
【００６７】
アンカー１０は、図９で示されるように、各アンカー１０の小穴３８が創傷Ｗに対して好適に対向する状態で、非展開状態で組織に適用される。したがって創傷の一方の側にあるアンカー１０は、創傷Ｗの対向する側上にあるアンカー１０に対して逆方向に配置される。逆刺２６および２８が組織Ｔに貫入する状態で組織Ｔ上に配置されると、アンカー１０は、図１０で示されるように第１区域１４に対して第２区域１６を摺動させることにより、展開状態に移動される。組織アンカーが展開状態に置かれることにより、組織アンカー１０のうちの各組織アンカー１０が定位置において能動的に固定される。その時点で、縫合糸Ｓの形状にある張力部材が、第１アンカー１０の小穴３８に通され、次に、創傷Ｗを跨いで対向するアンカー１０に通され、創傷Ｗを逆方向に斜方に跨いで、最初に縫合糸Ｓが通されたアンカー１０に隣接するアンカー１０に通され、組織アンカー１０の配列全体が縫合糸Ｓにより捕捉されるまで、これが継続される。次に、図１２で示されるように創傷Ｗの対向する側部を圧着状態へと引き寄せるために、縫合Ｓに張力が印加される。次に縫合糸Ｓは、創傷Ｗを閉止姿勢で保持するために、好適に固定される。対向する組の逆刺２６および２８間での組織Ｔの局所的変形により、これらのアンカー１０のうちの各アンカー１０を能動的に保持することは、各アンカー１０が複数の平面における力に対抗可能となることを保証し、それにより、張力が与えられた縫合糸Ｓにより印加される力に対抗しながらも各アンカー１０が定位置に留まることが保証される。
【００６８】
ここで図１３および１４を参照すると、組織アンカー１０の配列を展開する過程を簡略化するために、創傷閉鎖システム５０は、組織アンカー１０の配列を事前決定された位置および配向に保持するよう適応されたテンプレート６０を含み得る。このテンプレート６０は単一の構成要素として、したがって単一のステップで、組織Ｔに貼り付けられ得る。テンプレート６０は例えば単一の長方形または他の形状を有するフレーム７０を含み得、このフレーム７０に対して、これらの組織アンカー１０のうちの各組織アンカー１０は、例えば、これらの組織アンカー１０のうちの全組織アンカー１０が組織Ｔに対して係合された後フレーム７０および／または組織アンカー１０から素早くかつ容易に破断または別様に切り離されるよう設計された破砕可能要素８０により、固定される。
【００６９】
創傷閉鎖システム５０に対する展開過程をさらに簡略化するために、上述の縫合糸Ｓは、組織アンカー１０がフレーム７０から解放されるとただちに創傷Ｗを閉止するために縫合糸Ｓに張力が印加されることが可能となるよう、様々な組織アンカー１０間において事前決定された構成で事前配置され得る。
【００７０】
代替的な方法体系では、創傷閉鎖システム５０は、その手順が完了すると閉止システム５０がただちに切開部を閉鎖するために利用され得るよう、テンプレート６０の有無に関わらず、手術手順の一部として、形成されるよう提案される切開の部位の周辺に事前展開され得る。したがって、手術手順の実施に要する時間が短縮されることに加えて、閉鎖システム５０は、切開部の対向する側部を切開以前の位置へと互いに対して正確に再整列させ、それにより美容的成果が顕著に改善される手段としても機能するであろう。理想的には、アンカー１０の各列は、創傷が開かれている間に手術開窓部を通ってアンカー１０が損失されることを防止するよう機能する相互連結部材（図示せず）を有するであろう。
【００７１】
代替的に創傷閉鎖システム５０は、可撓性を有するポリマーシート（図示せず）などの形状におけるテンプレートを含み得る。このポリマーシートには、シート下面に接着剤が塗布されており、組織アンカー１０の配列が事前決定された配列（例えば図９〜図１２で示される２次元マトリックス）で固定されている。使用時、外科医は、組織アンカー１０が組み込まれたシートを手術部位に置き、アンカー１０が、計画された切開部位の周りの２つの均等的に離間された列に展開されるよう、シートを皮膚または他の組織に接着させる。アンカー１０がそのように配置されて展開状態に保たれた後、次に外科的切開が形成され、ポリマーシートが組織から剥離されると、アンカー１０が定位置に残される。再び、手術手順が完了すると、次に外科医が、創傷縁部を操作および接近させ、上述のように張力が印加された縫合糸Ｓもしくは任意の他の好適な張力部材を、または、アンカー１０間で創傷Ｗを跨いで延長する架橋要素（図示せず）を、使用して閉鎖が達成される。組織アンカー１０は、アンカー１０の展開を支援するために、個別的に接着性のテープまたは帯状細片（図示せず）上に提供されてもよい。
【００７２】
係る創傷の好都合かつ正確な閉鎖をさらに支援するために、組織アンカー１０および創傷閉鎖システム５０の様々な側面が変更され得る。例えば上述のように、組織アンカー１０の配列に対して、組織アンカー１０の対向する列間で延長する縫合糸または機能的に代替的な張力部材もしくは架橋要素（図示せず）が事前に搭載されてもよい。本体１２上における小穴３８の位置は、創傷の縁辺の接近を改善するために、調整可能であり得る。追加的または代替的に、縫合糸には、上述の結節点（図示せず）と各組織アンカー１０の小穴３８との間の噛み合いの性質により、創傷の縁辺および接近が漸進的に調整されることを可能にするために、縫合糸の長さに沿って事前決定された間隔で結節点のような結び目が提供され得る。それにより、従来の手段により縫合糸をアンカー１０に別様に固定することが不必要となる。組織アンカー１０の形状および構成も、特定の外科的適用に適合させるために、変動され得る。例えば組織アンカーの本体は、逆刺の組を上述のように非展開状態と展開状態との間で移動させるために、巻かれていない状態と巻かれた状態との間で移動し得る湾曲表面として画成され得る。
【００７３】
図１５〜図３１では、本発明に係る組織アンカーのいくつかの代替的実施形態が示されている。これらの代替的実施形態のうちの各実施形態では、同様の構成要素は同様の参照番号が付されており、特記なき限り、同様の機能を実行する。
【００７４】
図１５では、全体が１１０で示される組織アンカーの第１の代替的実施形態が示されている。アンカー１１０は再び互いに対して可逆的に移動可能な第１区域１１４および第２区域１１６を含み、第１区域１１４および第２区域１１６上に等しい個数の逆刺を含み、これは対称的として定義される。
【００７５】
図１６では、全体が２１０で示される、本発明に係る組織アンカーの第２の代替的な実施形態が示されている。アンカー２１０は、互いに対して移動可能な第１区域２１４および第２区域２１６を含み、第２区域２１６は第２区域２１６から突き出る単一の逆刺のみを有し、これは非対称的と定義される。
【００７６】
図１７ａ〜図１７ｄでは、全体が３１０で示される、本発明に係る組織アンカーの第３の実施形態の様々な図が示されている。組織アンカー３１０は、互いに対して可逆的に移動可能な第１区域３１４および第２区域３１６を含む。第１区域３１４は、逆刺３２６の配列を含み、第２区域３１６も逆刺３２８の配列を含む。第１の実施形態とは異なり、第１区域３１４上の逆刺３２６は組織アンカー３１０の下面に対して実質的に垂直に延長し、その一方で、第２区域３１６上の逆刺３２８は第１区域３１４の逆刺３２６に向かって傾斜されている。
【００７７】
図１８ａ〜図１８ｆでは、全体が４１０で示される、本発明に係る組織アンカーの第４の実施形態の様々な図が示されている。組織アンカー４１０は第１区域４１４を含む。組織アンカー４１０の間に、第１区域４１４に対して移動可能な第２区域４１６が配置されている。第１区域４１４は傾斜逆刺４２６の配列を含み、その一方で、第２区域４１６は、実質的に垂直に延長する逆刺４２８のより大きい配列を含む。
【００７８】
図１９ａ〜図１９ｄでは、全体が５１０で示される、本発明に係る組織アンカーの第５の代替的実施形態の様々な図が示されている。組織アンカー５１０は、第１区域５１４およびそれに対して移動可能な第２区域５１６を含むが、この実施形態では、第２区域５１６は、第１区域５１４上に設けられたいくつかのキー溝５２４であって、第２区域５１６の１対のガイド棒５２２がその内部に捕捉されるキー溝５２４により、２段階経路に沿って移動するよう制約されている。図１９ｂでは、非展開状態にある組織アンカー５１０が示され、図１９ｃでは、第２区域５１６が展開状態へと部分的に移動され、かつ、第１段階の相対的移動が完了した状態にある、組織アンカー５１０が示され、その一方で図１９ｄでは、完全に展開された状態にある組織アンカー５１０が示されている。この完全に展開された状態では、第２区域５１６は、キー溝５２４により画成される相対的移動の第２段階の横断を完了した状態にある。
【００７９】
図２０ａ〜図２０ｅでは、全体が６１０で示される、本発明に係る組織アンカーの第６の代替的実施形態の様々な図が示されている。この代替的な実施形態では、組織アンカー６１０は医療装置（特にグルコース測定器）として構成される。アンカー６１０は、内側および外側のディスク状構成要素からなる第１区域６１４を含み、これらのディスク状構成要素間に、第２区域６１６が捕捉されている。第２区域６１６は第１区域６１４の内側部分と外側部分との間に配置された環状帯の形状を有する。第１区域６１４および第２区域６１６は、第１区域６１４上の逆刺６２６の配列および第２区域６１６上の逆刺６２８の対応する配列が移動するよう、同心円状に配置され互いに対して可逆的に移動または回転可能である。組織アンカー６１０は追加的に、アンカー６１０の下面から突き出るフィラメントまたはプローブ４０を含む。プローブ４０は、アンカー６１０が患者の皮膚などの展開部位に固定されると、必要な医療的機能（例えば血糖値の監視など）を実施するために、皮膚または他の組織内に挿入および保持される。任意の他の形状のプローブまたはセンサが代替的または追加的に組織アンカー６１０上に提供され得ることが、もちろん理解されるであろう。
【００８０】
図２１ａ〜図２１ｄでは、全体が７１０で示される本発明に係る組織アンカーの第７の実施形態の様々な図が示されている。１対のアンカー７１０が、例えば患者の腕など（例えば中心静脈線など）の上の定位置に点滴を保持するためにカニューレＣをその内部に受容および保持するよう適応された架台４５により、一緒にリンクまたは架橋されている。これらのアンカー７１０のうちの各アンカー７１０は、前述のように患者の皮膚上で定位置に固着される。
【００８１】
図２２ａ〜図２２ｄでは、全体が８１０で示される本発明に係る組織アンカーの第８の実施形態の様々な図が示されている。この実施形態の組織アンカー８１０は、特定の用途に適合するために非常に低いプロファイルを有するよう設計されており、シート状の形状を有する第１区域８１４および第２区域８１６を含み、好適には、例えば金属などの物質のシートから必要な形状を打ち抜きおよび加圧することにより製造される。図２２ａおよび２２ｃでは、非展開状態にある組織アンカー８１０が示され、図２２ｃでは、展開の準備において組織基質の上方表面上に置かれたアンカー８１０が示され、その一方で、図２２ｂおよび図２２ｄでは、展開状態にあるアンカー８１０が示され、図２２ｄでは、組織基質に固着されたアンカー８１０が示されている。アンカー８１０は、第２区域８１６を形成するシートから部分的に押し出されたタブ３６ａを含み、その一方で、第１区域８１４は、展開状態または構成において互いに対して第１区域および第２区域をロックするために、対応した形状を有し対応して配置された、タブ８３６ａを受容するために物質から完全に打ち抜かれたソケット３６ｂを含む。
【００８２】
図２３ｂ〜図２３ｅでは、全体が９１０で示される本発明に係る組織アンカーの第９の実施形態の様々な図が示されている。組織アンカー９１０は、以前の実施形態の組織アンカー８１０に対して、構築および構成において類似し、低いプロファイルを提供するために平坦なシート状の物質から形成された、第１区域９１４および第２区域９１６を有する。しかし組織アンカー９１０は、例えば、医療装置などの内腔を介して、制限されたアクセスを有する部位にアンカー９１０を導入するために長手方向軸ＬＬが直線状である図２３ａで図示される巻かれた構成と、長手方向軸が曲線状である図２３ｂ〜図２３ｅで図示される巻かれていない構成と、の間で移動されるよう設計されている。アンカー９１０を巻かれた構成に保持するために「Ｙ」方向における曲率を有するアンカー９１０が形成される。したがってアンカー９１０を巻かれていない構成に移動させるためには「Ｚ」方向に力を印加することが要求されるであろう。図２３ｂ〜図２３ｃでは、巻かれず展開されていない状態にあるアンカー９１０が示され、その一方で、図２３ｄおよび図２３ｅでは、巻かれず展開された状態にあるアンカー９１０が示されている。巻かれていない構成ではアンカー９１０は「Ｘ」方向に長手方向軸ＬＬに沿って湾曲され、アンカー９１０が固定されることになっている組織の表面が同様の曲率を有する（例えば腸などの壁部）用途において使用されるよう意図されている。アンカー９１０の第１区域９１４および第２区域９１６における様々な開口部または穿孔は、巻かれた構成と巻かれていない構成との間の移動を支援するために、アンカー９１０の可撓性を向上させる。この機能が任意個数の代替的方法で達成され得ることが、もちろん理解されるであろう。
【００８３】
図２４ａ〜図２４ｄでは、全体が１０１０で示される本発明の第１０の実施形態に係る組織アンカーの様々な図が示されている。この実施形態のアンカー１０１０は、第８の実施形態のアンカー８１０に対して設計および構築において非常に類似しているが、再び、非常に低いプロファイルを有する一方で湾曲した組織表面に好ましくはより良好に形状一致するために、「Ｙ」方向における曲率または凹状側面を含む。アンカー１０１０の第１区域１０１４および第２区域１０１６は再び好適にはシート状物質から形成され、最も好適には、シートメタルなどから圧断または別様に形成される。次に、逆刺１０２６および１０２８は、組織に対してアンカー１０１０を保持するために非展開状態から展開状態に移動されたときに前述の組織の剪断変形を達成するよう動作可能な対向する配列を提供するために、単に外向きに「Ｚ」方向に湾曲され得る。
【００８４】
図２５ａ〜図２５ｄでは、全体が１１１０で示される本発明に係る組織アンカーの第１１の実施形態が示されている。この第１１の実施形態は、効果的に、アンカー１１１０が図２５ａ〜図２５ｃで図示される巻かれた構成と、図２５ｄで図示される巻かれていない構成と、の間で移動可能である、さらなる代替的な実施形態である。巻かれた構成ではアンカー１１１０は円筒形状へと丸められる。それによりアンカー１１１０は、カテーテル（図示せず）などの送達装置の内腔を通して展開されるにあたり好適な形状となり、展開部位に配置されると、アンカー１１１０は巻かれていない構成へと移動され、この構成では、管状の巻かれた構成が、非展開状態から展開状態への移動の準備において、平板状シートへと外向きに開かれる。次にアンカー１１１０は、固着を達成するために組織へと逆刺１１２６および１１２８を埋入するために第１区域１１１４および第２区域１１１６を互いに対して移動させることにより図２５ｄで示される非展開構成から展開構成へと移動され得る。
【００８５】
図２６ａ〜図２６ｄでは、全体が１２１０で示される本発明に係る組織アンカーの第１２の実施形態が示されている。アンカー１２１０は、遥かに大きい表面積を画成し、この表面エリア上には、対向する逆刺１２２６および１２２８の配列が配列されており、この対向する逆刺の配列は、様々な使用（例えば以前の実施形態に係る組織アンカーのうちの１つまたは複数の組織アンカーを試験するなど）に対する試験基板として機能するために、実物または人工の組織（図示せず）の層がその上に保持される支持体として使用されることが意図されたものである。アンカー１２１０の第１区域１２１４および１２１６は、複数の噛み合い部分を含み、以前の実施形態の全部と同様に、アンカー１２１０を、図２５ａ、図２５ｃおよび図２５ｄで示される非展開状態と、図２５ｂで示される展開状態と、の間で移動させるために、アンカー１２１０の長手方向軸ＬＬに対して平行な第１方向において互いに対して移動可能である。使用時、組織の層は、アンカー１２１０が非展開構成にある状態で逆刺１２２６および１２２８の配列の上方におかれ、次に第１区域１２２６および第２区域１２２８は、アンカー１２１０を展開状態に移動させるために、互いに対して移動される。これにより、逆刺１２２６および１２２８が組織に引き込まれ、それにより組織の層がアンカー１２１０上で堅牢に保持される。次にこの組織は、上述のように試験基板として使用され得る。組織アンカー１２１０は、後に詳述されるように、試験がその上で実施可能となるよう、組織基質に対して堅牢かつ硬質の裏板またはプラットフォームを提供する。
【００８６】
図２７ａ〜図２７ｄでは、全体が１３１０で示される本発明に係る組織アンカーの第１３の実施形態が示されている。この第１３の実施形態は、逆刺１３２６および１３２８が存在しない領域が存在する点の他は第１２の実施形態と実質的に同等である。逆刺が存在しない領域は、試験目的のために特定の外科的または医療的シナリオをシミュレートするために、使用時に１つまたは複数の医療または手術装置が、アンカー１３１０に固定された組織の層を直接的に通り抜けることを可能にするために使用され得る。
【００８７】
図２８ａ〜図２８ｉでは、全体が１４１０で示される、本発明に係る組織アンカーの第１４の実施形態の様々な図が示されている。組織アンカー１４１０は、第１区域１４１４と、第１区域１４１４に対して係合可能であり、かつ、図２８ｃ、図２８ｄ、ならびに図２８ｇで図示される非展開状態と図２８ｅ、図２８ｆ、ならびに図２８ｉで図示される展開状態との間で移動可である能第２区域１４１６を含む本体１４１２を含む。第１区域１４１４が図２８ａでは分離状態で図示され、その一方で、第２区域１４１６が図２８ｂでは分離状態で図示されている。非展開状態では、第１区域１４１４上の逆刺１４２６は、第２区域１４１６上の逆刺１４２８に対して「Ｚ」方向において異なる高さに配置される。非展開状態から展開状態に展開することにより、逆刺１４２６および１４２８の両方は互いに向かって「Ｘ」方向に移動され、「Ｚ」方向において位置合わせされる。
【００８８】
図２９ａ〜図２９ｄでは、全体が１５１０で示される本発明に係る組織アンカーの第１５の実施形態の様々な使用が示されている。アンカー１５１０は、円形配列に配置され、かつ、径方向内向きに向けられた逆刺１５２６を有する第１区域１５１４と、再び逆刺１５２６に対して同心円状で円形配列に配置されているが逆刺１５２６に向かって径方向外向きに向けられた逆刺１５２８を有する第２区域１５１６と、を有する、本体１５１２を含む。図示の特定的な実施形態では、アンカー１５１０を図２９ａおよび図２９ｃで図示される非展開構成から図２９ｂおよび図２９ｄで図示される展開状態に移動させるために、第１区域１５１４は静止状態に留まり、その一方で、第２区域１５１６は径方向外向きに移動される。その一方で、アンカー１５１０は、アンカー１５１０が非展開状態と展開状態との間で移動されるにつれて第１区域１５１４および第２区域１５１６の両方が移動されるよう構成され得ることが理解されるであろう。
【００８９】
図３０ａ〜図３０ｄでは、全体が１６１０で示される本発明に係る組織アンカーの第１６の実施形態が示されている。この実施形態では、いくつかの逆刺１６２６が、固着を改善するために「Ｙ」方向における角度傾斜の形態における特定の方向的偏向を有する。より詳細には、この方向的偏向は、図１１および図１２で示される用途などの用途において、逆刺１６２６が固定された組織から逆刺１６２６が引き抜かれることに対する抵抗を増加させるよう機能する。係る用途では、アンカーが固定された組織の表面の上方で作用する横方向の力が、展開されたアンカー１６１０に印加され、それにより、組織から逆刺１６２６および１６２８を引き抜くよう作用する回転力またはトルクが効果的に生成されてしまう。比較目的のために、図３０ａでは、逆刺１６２６に対する角度オフセットまたは方向的偏向を有さないアンカー１６１０が示されており、したがってこのアンカー１６１０は上述のトルクに対する抵抗において改善を提供しないであろう。係るトルクは、縫合糸などを固定するためのアンカー１６１０上に設けられた小穴１６３８を介して印加されるであろう。図３０ｂでは、逆刺１６２６の先端部が第２区域１６１６の逆刺１６２８から離間するよう外向きに回転された状態で第１区域１６１４の逆刺１６２６が整列されているアンカー１６１０が図示されている。図３０ｃでは、小穴１６３８が配置されたアンカー１６１０の側部に向って全部の逆刺１６２０が回転された状態のアンカー１６１０が図示されている。図３０ｄでは、逆刺１６２６の全部が逆刺１６２８に向かって内向きに回転された状態のアンカー１６１０が図示されている。逆刺１６２６の様々な方向的偏向から得られる改善については、後に詳述するように図３４ｂで示されている。第２区域１６１６の逆刺１６２８も等しく回転偏向を示し得る。
【００９０】
図３１ａ〜図３１ｄでは、全体が１７１０で示される本発明に係る組織アンカーの第１７の実施形態が示されている。この実施形態ではアンカー１７１０は、図３１ａおよび図３１ｃで図示される非展開状態と図３１ｂおよび図３１ｄで図示される展開状態との間で互いに対して移動可能な第１区域１７１４および第２区域１７１６を含む本体１７１２を含む。アンカー１７１０は、第１区域１７１４の逆刺１７２６および第２区域１７１６の逆刺１７２８が非展開状態では「Ｙ」方向に重なり合う状態にあり、展開状態へと移動するにつれて逆刺１７２６および１７２８の組が互いに離間する方向に動くという点で、以前の実施形態のアンカーに対して実質的に逆方向に動作する。一方、逆刺１７２６および１７２８は非展開状態で重なり合うため、展開状態への移動は、以前の実施形態を参照して前述したように組織における堅牢な保持を達成するために、依然として逆刺１７２６および１７２８により包囲されるかまたは作用される組織に対して同じ剪断変形を印加する効果を有する。
【００９１】
図４３ａ〜図４３ｄでは、全体が１８１０で示される本発明に係る組織アンカーの第１８の実施形態が示されている。このアンカー１８１０は、アンカー１８１０の本体１８１２の第１区域１８１４および第２区域１８１６上にそれぞれ提供されたマイクロニードル１８２６および１８２８を介して薬物を送達する際に使用されるよう特に意図されたものである。アンカー１８１０は、以前の実施形態を参照して前述したものと実質的に同様な手法で組織基質（例えば皮膚）に固着されるよう設計されている。したがってマイクロニードル１８２６および１８２８は、図４３ａおよび図４３ｂで図示される非展開状態から図４３ｃで図示される展開状態までアンカー１８１０を移動させることを通して組織に埋入される。マイクロニードル１８２６および１８２８のうちの少なくとも一部または好適には全部は、再吸収可能薬物溶出マイクロニードルを含み、したがってアンカー１８１０は、組織に吸収される以前の時間的期間にわたり薬物を送達するためにマイクロニードル１８２６および１８２８が本体１８１２から剪断されて離脱し、それにより、組織内に埋入された状態で残留することが可能となるよう、設計されている。したがって展開の方法は、互いに対して第１区域１８１４および第２区域１８１６を、マイクロニードル１８２６および１８２８を埋入するにあたり要求される地点を越えて追加的に移動させることを含む。この追加的な移動させることにより、本体１８１２からマイクロニードル１８２６および１８２８が、図４３ｄで図示されているように剪断されて離脱されることとなる。従ってこれらのマイクロニードル１８２６および１８２８のうちの各マイクロニードルには、区域１８１４および１８１６を追加的に移動させる際に隣接組織が必要以上に剪断変形されることを防止するために、この剪断破損を支援するよう設計された脆弱点が設けられてもよい。マイクロニードル１８２６および１８２８の剪断は、アンカー１８１０に設計された他の好適な代替的機構（図示せず）を使用して等しく達成され得る。
【００９２】
実験結果例
本発明の組織アンカーの上述の実施形態のうちのいくつかの試作品が、様々な外科的適用および医療適用における組織アンカーの効力を試験することに加えてアンカーの製造性を試験するために、作られた。これらの結果について、これから説明する。
【００９３】
実施例１−マイクロニードルを利用するアンカーの製作
微細成形およびレプリカ成形の技術を含む、本発明の様々な実施形態に係る組織アンカーにおいて利用される微細構造およびマイクロニードルの配列を生産するための多数の好適な方法が存在する。この事例では、マイクロニードルを利用する組織アンカーは、一般に使用され、容易に再現される３Ｄ印刷技術（ドイツ国、ＣｏｎｃｅｐｔＬａｓｅｒ  ＧｍＢＨ）を使用して医療グレード３１６Ｌステンレス鋼から生産された。３Ｄ印刷された非電解研磨マイクロニードルの例が図３２ａで示されている。本発明の２つの実施形態が、後続の試験のために生産され、異なる意図された臨床応用のために最適化された。実施形態Ａでは、基質からのマイクロニードル先端部の高さ（ＬＺ）および皮膚への最大垂直貫入深さは１０００μｍに制限された。実施形態Ｂでは、基質からのマイクロニードル先端部の設計高さ（ＬＺ）は７５０μｍに制限された。任意の層状堆積３Ｄ高速試作品製造技術（金属またはポリマー）が、マイクロニードル部品の幾何学的形状にいくつかの制限（結果的に生成されるマイクロニードル先端部の解像度またはシャープネスに対する制限を含む）を課すことは認められている。生産された部品上での平均マイクロニードル先端部半径は、光学撮影および分析技術を使用して、およそ２０μｍであると推定された。したがって、基質からの丸められたマイクロニードル先端部までの、結果的に生成される高さは、実施形態Ａに対しては、およそ９００μｍ、実施形態Ｂに対しては、およそ６９０μｍであると推定された。
【００９４】
実施形態ＡおよびＢは図３２ａで示されるように合計で１２個のマイクロニードルを示した。これらのマイクロニードルは基質から２６．５度に向けられた。実施形態Ａおよび実施形態Ｂに対するマイクロニードルの長さ（Ｌ）および基部直径は、それぞれ、２．２４ｍｍおよび６００μｍと、１．６８ｍｍおよび４５０μｍであった。マイクロニードルのＸ間隔およびＹ間隔はそれぞれ２．５ｍｍおよび１ｍｍに設定され、その一方で、摺動するマイクロニードルの内側列と外側列との間の横方向間隔は１．５ｍｍに設定された。実施形態Ａおよび実施形態Ｂに対してそれぞれ１ｍｍおよび０．７５ｍｍ（マイクロニードル長さ（ＬＸ）のＸ成分の５０％に対応する）の並進による重ね合わせを用いることにより、剪断変形がこのゾーンにおける組織に対して印加された。
【００９５】
ブタの皮膚におけるマイクロニードルに基づく組織アンカーの生体外生体力学的試験を支援するために、本発明に係る組織アンカーの変形体が、組織床の形状において、皮膚試料を試験機に固定する手段として、図２６ａ〜図２６ｅを参照して説明した実施形態に基づいて、開発された。実施例２および実施例３の試験において利用された組織床およびアンカー部品は、ポリマー高速試作品作成技術（Ｆｏｒｍ２、Ｆｏｒｍｌａｂｓ）を使用して準備された。マイクロニードル先端部の結果的に生成された半径は前述の光学撮影および分析技術を使用して１５μｍであると推定された。試作組織床が図３３で示されている。ブタの皮膚は、組織学的、生理学的、および生体力学的特性がヒトの皮膚に類似することが示されており、医療研究に対する良好な類似物として提案されているため、ブタの皮膚が生体外試験媒体として選択された。
【００９６】
実施例２−人工皮膚における装置の生体外機械的試験
逆刺の方向的偏向の効果が図３４ａおよび図３４ｂで示されるように人工皮膚類似物（Ｓｙｎｄａｖｅｒ  ｌａｂｓ、米国フロリダ州）において検査された。試験方法が実施例３において説明された。図３４ａでは、逆刺に対する異なる方向的偏向を有する３つの異なる組織アンカーの皮膚接触側面が図示され、その一方で、図３４ｂでは、各アンカーが組織から強制的に引き抜かれる前に耐えることが可能であった平均最大力が示されている。逆刺が小穴に向かって方向的に偏向する右に示されたアンカーが引き抜きに対して最大の抵抗を示したことは明らかである。
【００９７】
実施例３−ブタの皮膚における装置の生体外機械的試験
以下の研究では、皮膚に対して垂直かつマイクロニードルの整列に対して横方向におけるブタの皮膚に付着された実施形態Ａおよび実施形態Ｂの生体外機械的固着強度を数値化するために事前分析が実施された。無関連の実験のために屠殺されたミニブタから採取された試験装置がブタの皮膚に取り付けられた。組織はただちに生理食塩水が浸漬されたガーゼで包まれ、採取当日に冷凍され、試験日に解凍された。組織試料は、実施例Ａおよび図２６ならびに図３３で説明された組織試験プラットフォームに機械的に固定され、図３５で示されるように電気機械式試験機（Ｈｏｕｎｓｆｉｅｌｄ、Ｔｉｎｉｕｓ  Ｏｌｓｅｎ）の下方架台に取り付けられた。実施形態ＡおよびＢは皮膚上に展開され、ある長さの網目状ポリエステル縫合糸（＃２  Ｅｔｈｉｂｏｎｄ、Ｅｔｈｉｃｏｎ）を介して試験機のクロスヘッドに固定された１ｋＮロードセルに取り付けられた。試料は、１０ｍｍ／分の移動速度で破壊的に試験され、力−移動データが継続的に記録された。５０ｍｍのゲージ長さが全試験に対して維持された。各種類のＮ＝６のマイクロニードルアンカーが各方向において試験され、その結果が図３５ｂで示されている。
【００９８】
これらの結果は、マイクロニードルに基づく装置（実施形態ＡおよびＢ）は効果的にブタの皮膚を把持する能力を有することを示し、係る装置が、皮膚の他にも他の柔らかい生体組織および固い生体組織において使用するための機械的アンカーとして機能し得ることを示している。実施形態Ａの構成要素部品（第１区域１４および第２区域１６）は横方向および垂直方向においても個別的に試験され、それぞれ１４．７±０．５Ｎ（区域１４）および５．７±２Ｎ（区域１６）の最終的な力値がもたらされた。このことは、区域１４および区域１６が本発明にしたがって組織に係合されたとき良好な相乗効果作用が生じることを意味する。
【００９９】
実施例４−ブタの皮膚への挿入の生体外組織構造評価
以下の研究は、新鮮凍結されたブタ組織への実施形態Ａのマイクロニードルの貫入深さを推定するために実施された。対照として、標準的マイクロニードル配列（ＭＮＡ）が開発され、３Ｄ金属プリンタ（ドイツ国、Ｃｏｎｃｅｐｔ  Ｌａｓｅｒ  ＧｍｂＨ）を使用して３１６Ｌステンレス鋼に印刷された。これらの対照的ＭＮＡ装置は、実施形態Ａ（試験群）の個々のマイクロニードルと同一の長さおよび基部直径寸法を示すマイクロニードルの５×５配列から構成された。マイクロニードルの長さＬおよび基部直径は、それぞれ２．２４ｍｍおよび６００μｍに設定され、Ｘ間隔およびＹ間隔は等しく１．５ｍｍであった。
【０１００】
無関連の実験のために屠殺されたミニブタから採取された試験装置がブタの皮膚に取り付けられた。組織はただちに生理食塩水が浸漬されたガーゼで包まれ、試験当日に冷凍および解凍された。実施形態Ａ装置は、ハンドヘルド型平行顎部ペンチを使用して取り付けられた。ＭＮＡは、１２．５Ｎ、２５Ｎ、および５０Ｎの３つの異なる力レベルを使用するハンドヘルド型フォースゲージ（ドイツ国、Ｓａｕｔｅｒ）を使用して基部の下面に垂直力を印加することにより、皮膚上に展開された。インサイチュで試験装置を有する組織試料は、後続の組織構造処理のために１０％リン酸塩緩衝ホルマリン（Ｓｉｇｍａ−  Ａｌｄｒｉｃｈ）においてただちに固定された。４８時間の固定の後、試験装置は組織から手動で取り外され、組織ブロックはパラフィン包埋のために準備された。ミクロトームが、マイクロニードル軸と一致する皮膚表面に対して垂直な平面において６μｍ厚さの区域における各パラフィン包埋されたブロックの全層を通して並進するために使用された。次に、スライドは、自動化スライド染色装置（Ｌｅｉｃａ）を使用してヘマトキシリンおよびエオシン（Ｈ＆Ｅ）で染色され、透過型顕微鏡（Ｌｅｉｃａ）を使用して撮影された。各マイクロニードル先端部を含むマイクロニードルの各列と一致する最少で４０の個々の区域が得られた。
【０１０１】
連続画像がＩｍａｇｅＪ（ＮＩＨ）にインポートされ、倍率変更が適用され、組織内へのニードルの垂直貫入深さが、図３６および図３７で示されるように測定された。各マイクロニードル先端部の周囲の最少で４０の区域が、組織貫入の最大深さ（マイクロニードル先端部に対応する）が確実に捕捉されるよう、分析された。
【０１０２】
結果
１２．５Ｎの力（５×５配列におけるマイクロニードルあたり平均で０．５Ｎ）で埋入されたＭＮＡ試料は、固定の間インサイチュに維持されず、組織構造試験は、マイクロニードル貫入を表さなかった。このことは、この力レベルがニードル挿入を生成するにあたり十分ではなかったことを示すものである。残りの試験群および状態に対する結果は図３８に示されている。
【０１０３】
これらの結果は、実施形態Ａが、ワクチンおよび薬物送達用途において使用される硬質の５×５配列のマイクロニードルに対しては適切となるであろう２つの異なるレベルの力においてＭＮＡよりも皮膚の貫入においてより効果的であったことを示す。図３８で示される実施形態Ａに対する組織構造結果は、およそ１０３％の前縁部が組織に曝露されたことを明らかにした。このことは、各マイクロニードルの基部に存在する凹陥部が埋入の際に一定量の移動された組織を捕捉したことを示すものである。実施形態Ａ試料の組織構造結果は、非前縁部の背後に無損傷の角質層を一貫して明らかにした。このことは、対抗する列のマイクロニードルの相対運動により皮膚に印加された引っ張り力が、展開の初期段階の間に、即時的な機械的固着を促進したこと、およびマイクロニードル先端部の皮膚に沿った相対滑りが存在しなかったことを示すものである。
【０１０４】
実施例５−体外ブタモデルにおける創傷閉鎖用途
以下の実施例は、選択的創傷の閉鎖におけるマイクロニードルに基づくアンカーの創傷閉鎖効率を評価するために実施された事前体外動物研究を概説するものである。
【０１０５】
図３９で示されるように、実施形態Ａ版の組織アンカーが無関連の実験のために屠殺されたミニブタの背側面に適用された。８つの組織アンカーがおよそ２２〜２４ｍｍの間隔で直線の周りに対称的に配置された。次に、外科的創傷をシミュレートするために切開部が形成された。次に、より深い層が連続縫合により閉じられ、引き続き、個々の組織アンカーの開かれた小穴に縫合糸を通すことにより、表面的皮膚の閉鎖が行われた。
【０１０６】
結果
図３９における結果は、マイクロニードルに基づく組織アンカーが、臨床現場において計画された切開部を迅速かつ堅牢に減少させるための低侵襲的手段を提供し、それにより、治癒を促進する皮膚縁部の外翻を生成することを示すものである。
【０１０７】
実施例６−事前のヒト研究
以下の実施例は、ヒトのボランティアにおける実施形態Ｂの生体内性能を推定するために実施された事前のヒト研究を概説するものである。この研究の目的は以下の通りである。
・装置の適用が痛みを生成するかどうかを評価すること
・装置により誘導される炎症性反応を監視すること
・装置の接着を試験すること
・装置の取り外しが痛みを生成するかどうかを評価すること
【０１０８】
３Ｄ印刷された３１６Ｌステンレス鋼版の実施形態Ｂは、電解研磨され、イソプロピルアルコールにおいて超音波分解され、蒸留水において洗浄され、オートクレーブにおいて蒸気滅菌された。腕骨（上腕）の三角筋粗面上方の皮膚が剃毛され、アルコールワイプを使用して生育不能な細胞および油分が除去された。消毒クリーム（Ｂｅｐａｎｔｈｅｎ）がエリアに塗布され、乾燥された。５つの組織アンカーが、図４０で示されるように近位から遠位に延長する直線状に皮膚に適用された。その際、ボランティアは、０〜１０の視覚的アナログスケール上で装置のそれぞれの挿入に関連付けられた痛みを評価するよう言われた。これらの装置は被覆されない状態で残され、ボランティアは取り付け部位に対するケア指示を与えられた。
【０１０９】
実施形態Ａのマイクロニードルに基づく組織アンカーの適用および即時除去に対する初期皮膚応答を評価するために、位置１における装置がおよそ１０分後に取り外された（時間０部位−図４１における最上）。装置の長期着用に対する組織応答は３、５、７、および９日後に、これらの時間点のうちの各時間において単一の装置を取り外すことにより、評価された。不快感／痛み、炎症性反応、および、装置配置の安定性が、ボランティアにより装置が装着されたことが９日間にわたり日ごとに観察され、その後、初期装置配置後、日ごとに最大３２日まで観察された。適用部位は医療包帯などで保護されなかった。
【０１１０】
結果
ボランティアは、装置の適用時に軽度の疼痛を報告した（０〜１０の視覚的アナログスケール上でおよそ１〜２）。適用後１５分以内で疼痛は消滅し、次に装置は、皮膚に対する適用の期間（３〜９日間の範囲）において疼痛をもたらさなかった。観察は日ごとに実施され、すべての装置は、適用の期間全体にわたり皮膚に対してしっかりと固く取り付けられているように見受けられ、感染または有害な効果はまったく観察されなかった。実施形態Ｂに対して、時間０において装置の配置後、皮膚に紅斑が現れた。マイクロニードルに対応する小さい穿刺創傷が観察されたが、係る創傷は出血を生じさせなかった。実施形態Ｂ版の装置は３〜９日の範囲にわたり皮膚上に留まった。装置が３日、５日、７日、および９日目に取り外されると、紅斑に加えて腫脹（浮腫）が観察された。ボランティアは、３日、５日、７日、および９日目の装置の取り外しの際、最少疼痛または無疼痛を報告した（０〜１０の視覚的アナログスケール上で０〜１）。すべて場合において、図４１で示されるように、およそ２〜４週間後に皮膚の正常な外見が戻った。
【０１１１】
概要
まとめると、本研究の結果は、装置がほとんど疼痛なしで皮膚に適用され得ること、および、数日にわたり皮膚に対してしっかりと取り付けられた状態に留まり得ることを示した。このデータおよび他のデータは、本マイクロニードルに基づく装置が、ヒトの皮膚に固着する従来の方法に対する魅力的な代替物を表すことを強く支持する。
【０１１２】
実施例７−ヒトのボランティアにおける筋電図検査（ＥＭＧ）
以下の実施例は、上腕二頭筋の等尺性収縮の間のＥＭＧ測定用電極として使用された場合の実施形態Ｂのマイクロニードルアンカーの機能性を示すために実施された事前のヒトの研究を概説するものである。特に、この研究の目的は、（１）実施形態Ｂが標準的ウェット電極により測定されるＥＭＧ信号を再生可能であるかを判定すること、および（２）２つの電極の収縮中の強度（Ｖｒｍ）および信号対雑音比（ＳＮＲ）を判定すること、であった。
【０１１３】
測定は標準的な図４２ａの左側および右側にそれぞれ示されているように、ウェットＡｇ／ＡｇＣｌのバイポーラペアおよび実施形態Ｂ電極を使用して実施された。記録の前に、表面から育成不能な細胞および油分を除去するためのアルコールワイプを用いた部位の軽微な摩擦および洗浄を含む標準的皮膚貫入技術が利き腕に対して実施された。実験の間、被術者は、８．５ｋｇの重量を支持しながら、および無負荷状態で、腕を９０度の湾曲で維持した。この実験から得られた結果は図４２ｂの左側および右側に示されている。
【０１１４】
結果
２秒窓の間の収縮中の同一の被術者に適用された各装置に対するＥＭＧデータは、分析され、基礎（弛緩）状態に対して正規化され、標準的ウェット電極および実施形態Ｂ電極に対して、０．２６９８ｍＶおよび２０．９０８７１ｄＢと、０．３２７４ｍＶおよび３０．０４４８３ｄＢと、のＶｒｍおよびＳＮＲ比が生成された。このデータは、実施形態ＢがＥＭＧ信号を信頼性をもって測定するために使用され得ることを示すものである。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７ａ】
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【図１７ｂ】
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【図１７ｃ】
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【図１７ｄ】
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【図１８ａ】
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【図１８ｂ】
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【図１８ｃ】
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【図１８ｄ】
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【図１８ｅ】
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【図１８ｆ】
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【図１９ａ】
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【図１９ｂ】
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【図１９ｃ】
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【図１９ｄ】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２０ｃ】
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【図２０ｄ】
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【図２０ｅ】
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【図２１ａ】
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【図２１ｂ】
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【図２１ｃ】
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【図２１ｄ】
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【図２２ａ】
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【図２２ｂ】
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【図２２ｃ】
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【図２２ｄ】
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【図２３ａ】
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【図２３ｂ】
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【図２３ｃ】
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【図２３ｄ】
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【図２３ｅ】
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【図２４ａ】
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【図２４ｂ】
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【図２４ｃ】
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【図２４ｄ】
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【図２５ａ】
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【図２５ｂ】
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【図２５ｃ】
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【図２５ｄ】
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【図２６ａ】
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【図２６ｂ】
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【図２６ｃ】
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【図２６ｄ】
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【図２７ａ】
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【図２７ｂ】
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【図２７ｃ】
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【図２７ｄ】
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【図２８ａ】
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【図２８ｂ】
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【図２８ｃ】
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【図２８ｄ】
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【図２８ｅ】
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【図２８ｆ】
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【図２８ｇ】
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【図２８ｈ】
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【図２８ｉ】
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【図２９ａ】
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【図２９ｂ】
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【図２９ｃ】
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【図２９ｄ】
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【図３０ａ】
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【図３０ｂ】
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【図３０ｃ】
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【図３０ｄ】
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【図３１ａ】
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【図３１ｂ】
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【図３１ｃ】
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【図３１ｄ】
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【図３２ａ】
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【図３２ｂ】
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【図３３】
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【図３４ａ】
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【図３４ｂ】
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【図３５ａ】
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【図３５ｂ】
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【図３６】
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【図３７】
2019531150.tif 000100
【図３８】
2019531150.tif 000101
【図３９】
2019531150.tif 000102
【図４０】
2019531150.tif 000103
【図４１】
2019531150.tif 000104
【図４２ａ】
2019531150.tif 000105
【図４２ｂ】
2019531150.tif 000106
【図４３ａ】
2019531150.tif 000107
【図４３ｂ】
2019531150.tif 000108
【図４３ｃ】
2019531150.tif 000109
【図４３ｄ】
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【国際調査報告】
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2019531150.tif 000112
2019531150.tif 000113
2019531150.tif 000114
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