(57)【要約】本発明は、サンプリングにより予め取得された角膜組織（３）を保存するための医療デバイスであって、当該デバイスが、ベース（１１）と、少なくとも１つの側壁（１２）と、前記角膜組織（３）を収容および固定するための手段とを備え、前記デバイスが、前記透明なベース（１１）に対向する前記デバイスの開口部を覆うための圧平カバー（１３）をさらに備え、当該圧平カバー（１３）が、透明な窓（１３１）と、当該窓（１３１）と前記側壁（１２）との間に支持部（１３２）とを備え、当該支持部（１３２）が、前記デバイスの前記側壁（１２）に対して、前記窓（１３１）を並進移動させるための手段を有することを特徴とする、デバイス。
2021506960.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
採取済みの角膜組織（３）を保存するための医療デバイスであって、
当該デバイスが、
少なくとも部分的に透明なベース（１１）と、
少なくとも１つの側壁（１２）と、
前記角膜組織（３）を収容および固定するための手段と、
前記ベース（１１）に対向する開口部を覆い、透明な窓（１３１）を有する圧平蓋（１３）と
を備え、
前記圧平蓋（１３）が、前記窓（１３１）と前記側壁（１２）との間に支持部（１３２）をさらに有し、当該支持部（１３２）が、前記デバイスの前記側壁（１２）に対して、前記窓（１３１）を並進させるための手段を有することを特徴とする、デバイス。
【請求項２】
前記支持部（１３２）が、弾性変形可能な柔軟材料製である、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
使用時に、前記収容および固定するための手段（１４）が、前記ベース（１１）と、前記角膜組織（３）と、前記側壁（１２）と、前記蓋（１３）と共に、内皮側チャンバ（４）および上皮側チャンバ（５）を画定するように構成され、
前記内皮側チャンバおよび前記上皮側チャンバが、ガスおよび／または保存流体を循環させるための、入口および出口オリフィスを有し、
前記支持部（１３２）が、前記窓（１３１）が前記ベース（１１）に向かって並進すると、前記上皮側チャンバ（５）内に収容されている前記ガスおよび／または保存流体の一部を受け入れるための、間隙領域を有する、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記並進させるための手段が、少なくとも１つのプリーツを有する環状蛇腹を有する、請求項１から３の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記環状蛇腹が、形状記憶材料製である、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
前記側壁（１２）が、環状リブ（１２３）を有する、請求項１から５の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項７】
円形外側ケース（１５１）と、刃ホルダ（１５２）と、円筒刃（１５３）とを有するトレパレーション蓋をさらに備え、
例えば角膜組織の切断を行うために、前記トレパレーション蓋が前記圧平蓋に代わって前記ベース（１１）に対向する開口部を覆うことが可能である、請求項１から６の何れか一項に記載のデバイス。
【請求項８】
前記トレパレーション蓋の前記外側ケース（１５１）が、その外周部に少なくとも２つの締結フック（１５４）を有し、当該締結フック（１５４）は径方向に延在し、前記側壁（１２）の外面に設けられた前記リブ（１２３）と協働するように意図されている、請求項６および７に記載のデバイスの特徴が組み合わせられたデバイス。
【請求項９】
前記側壁（１２）が周囲フランジ（１２２）を有し、前記ベース（１１）が挟持手段（１１１）を有し、当該挟持手段が、前記周囲フランジ（１２２）と協働するように意図された少なくとも２つの弾性タブから成る、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記挟持手段（１１１）が、前記側壁（１２）周りに等間隔で分散された少なくとも３つの弾性タブを有する、請求項９に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドナーから採取された人間または動物の角膜組織の、保存、および／または品質管理（撮像、微生物学的分析等）、および／または処置のための医療デバイスの一般的技術分野に関する。この角膜組織は、角膜と、角膜を囲む周辺強膜毛様領域とにより構成される。
【０００２】
このように保存された角膜組織は、角膜移植または、体外実験に使用可能である。
【０００３】
本発明は特に、以下を備える角膜組織保存デバイスの技術分野に関する。
・角膜組織を収容および固定するための手段
・角膜組織を保存するための１つ（または複数）の流体（液体または気体）を循環させるための手段
【背景技術】
【０００４】
角膜組織を保存するためのデバイスは既に各種提案されている。
【０００５】
米国特許第５，７８９，２４０号公報は、目の前眼房を模した、角膜組織保存用デバイスを開示している。このデバイスでは、角膜組織の両側に、保存流体が殺菌循環できない。両側とは即ち、角膜組織の上皮側および内皮側の両方である。さらに、デバイスの壁は透明ではない。したがって、角膜組織の撮像や、レーザー切断処置を、デバイスを開くことなく実施することができない。これらの結果、角膜組織の寿命は短く、角膜移植への使用に好適ではない。
【０００６】
ＷＯ２０１４／１４０４３４号公報は、これら欠点を解消する角膜組織保存デバイスを開示している。
【０００７】
ＷＯ２０１４／１４０４３４に係るデバイスは以下を備える。
・第１の部位（中間要素と称される）を有する採取角膜を収容するための手段。同手段は、角膜の直径に合わせた孔を有し、孔は円形溝と、採取角膜を収容するように意図された筐体を形成する縁とに囲まれる。筐体は、デバイス内に配置される際、採取角膜の適切な中心配置を保証するもので、手術室でデバイスを開いた際に、採取角膜を安定状態に維持可能とする
・第２の部位（「内皮蓋」と称する）を有する固定手段。同手段は、角膜の直径に合わせた孔を有する。採取角膜の強膜毛様領域を、中間要素の円形溝に押し込むことで、採取角膜を封入するように意図された縁により孔が囲まれる
・採取角膜を収容および封止する手段。同手段は、角膜を囲う強膜毛様領域を封止固定する。これにより、個別の内皮側チャンバおよび上皮側チャンバが画定される。内皮側チャンバ内の過圧により、保存媒体は、上皮側チャンバ内で循環可能である
【０００８】
ＷＯ２０１４／１４０４３４に記載の保存デバイスは、様々な利点を有し、角膜組織の長期保存を可能にする。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、ＷＯ２０１４／１４０４３４に開示のデバイスの改良を意図する。
【００１０】
具体的には、本発明の目的は、以下の特性を有する保存デバイスを提供することである：
・角膜組織のより長期保存が可能、
・角膜組織およびその撮像品質の向上、
・デバイスに収容された角膜組織の取り扱い性の向上（具体的には、角膜バンクまたは手術室における、密閉容器内の角膜組織のレーザーによる層状または垂直切断（後述の圧平カバーによる）、手術室での機械的垂直トレパネーション（後述のトレパネーションカバーによる）等。
【００１１】
この目的のため、本発明は、採取済みの角膜組織を保存するための医療デバイスを提供する。このデバイスは、少なくとも部分的に透明なベースと、少なくとも１つの側壁と、角膜組織を収容および固定するための手段と、ベースに対向する開口を覆う圧平蓋とを備える。圧平蓋は、窓を有する。とりわけ、圧平蓋は、窓と側壁との間に支持部をさらに有し、支持部は、窓をデバイスの側壁に対して並進移動させるための手段を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の医療デバイスの、好ましい、非限定的態様を以下に挙げる：
・支持部は、弾性変形可能な柔軟材料製であってもよい；
・使用時に、収容および固定手段が、ベースと、角膜組織と、側壁と、蓋と共に、内皮側チャンバおよび上皮側チャンバを画定するようにデバイスが構成される。内皮側チャンバおよび上皮側チャンバは、ガスおよび／または保存流体を循環させるための入口および出口ポートを有する。支持部は、窓がベースに向かって並進移動した際に、上皮側チャンバに収容されていたガスおよび／または保存流体の一部を受け入れるための開放領域を有してもよい；
・並進移動用手段は、少なくとも１つのプリーツを有する環状蛇腹を含んでもよい；
・環状蛇腹は、形状記憶材料製であってもよい；
・側壁は、環状リブを有する。このリブは、蓋を締結する手段（締結フック等）と協働して、蓋を側壁に取り外し可能に締結可能とするように意図される；
・デバイスは、円形外側ケースと、刃ホルダと、円筒刃とを有するトレパレーション蓋をさらに備えてもよい。トレパレーション蓋は、ベース（１１）に対向する開口部を覆うように、圧平蓋と交換可能である。これにより、医療デバイスは、圧平蓋およびトレパレーション蓋の両方を備えたキットとなる。トレパレーション蓋は、例えば手術室で角膜組織切断を実行する際に、圧平蓋の代わりに側壁に取り付け可能である；
・トレパレーション蓋の外側ケースは、その周囲に少なくとも２つの締結フックを有してもよい。締結フックは、径方向に延在し、側壁の外面に設けられたリブと協働するように意図される。これによりトレパレーション蓋が取り付けやすくなる；
・側壁は、外周フランジを有してもよく、ベースは挟持手段を有してもよい。前記挟持手段は、外周フランジと協働する、少なくとも２つの弾性タブから成る；
・挟持手段は、側壁周りに等間隔で分散された少なくとも３つの弾性タブを含んでもよい。
【００１３】
本発明に係るデバイスのその他利点および特徴は、非例示的な例として示されるいくつかの異なる実施形態を参照にした説明から明らかになるであろう。説明には以下の添付図面を使用する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】角膜組織保存チャンバ（内皮側チャンバおよび上皮側チャンバ）の概略図である。
【図２】角膜組織保存チャンバおよび必要な全ての周辺要素（経路、貯留部、回収区画、ガス制御弁、経路および推進媒体接続端）を収容するカートリッジの概略図である。
【図３】同上。
【図４】同上。
【図５】図２から図４に示すカートリッジを複数収容するように適用されたドッキングステーションの概略図である。
【図６】カートリッジの２つの別の実施形態を示す機能図である。
【図７】同上。
【図８】カートリッジスイッチングシステムの概略図である。
【図９】医療デバイスの圧平蓋の概略図である。
【図１０】同上。
【図１１】医療デバイスの部分概略図である。これら図は、図９および１０に示す圧平蓋の動作原理を示す。
【図１２】同上。
【図１３】医療デバイスのトレパレーション蓋を示す概略図である。
【図１４】同上。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図を参照にして、医療デバイスの各種例を以下に説明する。これら異なる図において、同じ要素には、同じ参照符号が付される。
【００１６】
１．デバイスについての一般的情報
１．１．システムの全体的構造
図１を参照にして、デバイスの保存チャンバ、具体的に上皮側チャンバおよび内皮側チャンバが示されている。これら保存チャンバ１は、以下のように画定される。
・採取された角膜組織が一方側に配置される。
・デバイスのベース１１と、少なくとも１つの側壁１２と、蓋Ｃが他方に配置される。
【００１７】
ベース１１は全体、または蓋Ｃに対向する領域が、照射光を透過する材料製であることが好ましい。
【００１８】
蓋Ｃは、以下のいずれから成ってもよい。
・「一般的」蓋（ベースに対向する、側壁１２の上開口を覆う被覆壁と、周囲締結手段とを含む）：この一般的蓋は、角膜組織に対向する少なくとも１つの透明部を有する
・圧平蓋１３：例えば、角膜組織のレーザー切断または撮像用
・トレパレーション蓋１５：例えば、角膜組織の機械的トレパレーション用
・用途に合わせたその他任意の種類の蓋
【００１９】
図１に示す実施形態において、保存チャンバ１は、円筒形を有する。しかし、保存チャンバ１は、用途に合わせてその他形状であってもよい（例えば、平行六面体、卵形等）。
【００２０】
ベース１１、側壁１２、および蓋Ｃは、２つ以上の部位として形成されてもよい。
【００２１】
例えば、第１の実施形態において、ベース１１と側壁１２が一体形成されている。この場合、採取角膜に対する検査（視覚的、および任意の光学的または超音波手段による）が可能となるように、ベース１１が透明となっており、蓋Ｃが、上開口を閉じるための独立した部位となる。蓋Ｃは、採取角膜に対する検査（視覚的、および任意の光学的または超音波手段による）が可能となるように、少なくとも１つの中央透明部をさらに有する。
【００２２】
第２の実施形態において、蓋Ｃおよび側壁１２は一体に形成され得る。
【００２３】
最後に、第３の実施形態において、図９〜１０および１３〜１４に異なる実施形態として示すように、ベース１１、側壁１２、および蓋は、組み立てられる３つの独立した部材となってもよい。これら異なる実施形態では、ベース１１は、側壁１２から、径方向外側に延在する周囲フランジ１２２と協働するように意図された、挟持手段１１１を備える。
【００２４】
挟持手段１１１は、ベース１１に略垂直に延在し、互いに反対側に配置される、２つ（またはそれ以上の）スプリングバック弾性（例えば形状記憶）タブを備えてもよい。ベース１１が３つ以上の弾性タブを備える場合、これらは側壁１２を囲むように、ベース１１の異なる位置に等間隔に分散されてもよい。弾性タブが等間隔に分散することで、側壁１２の周囲全体に亘って略均等な力を加えることが可能となる。
【００２５】
各弾性タブは、その自由端に、引掛リップが設けられている。各引掛リップは、水平面（ベース１１に対して平行）に延在する。当然、挟持要素１１１は当業者に公知のその他任意の種類のものであってもよい。
【００２６】
各弾性タブは、引掛リップの反対方向に（閾値を超える）力が加わると、弾性タブが破壊可能となるように、脆弱領域を含むことが可能であることが有利である。これにより、例えば角膜移植処置のために角膜組織を取り出す際に、側壁１２が容易に取り外せるようになる。
【００２７】
特定の実施形態では、弾性タブが脆弱領域を有さなくてもよいことが、当業者には明らかであろう。即ち、このような実施形態では、例えば、角膜が適切に中心配置されなかった場合、回収時に蓋Ｃが取り外しおよび交換可能となるように、弾性タブを（破壊することなく）離間するように動かすことができる。
【００２８】
１．２．デバイス構成
医療デバイスは、角膜組織３を収容する保存チャンバ１を有するカートリッジから成ってもよい。
【００２９】
カートリッジ２は平行六面体であってもよく以下を備えてもよい。
・カートリッジ２の外側に開口する１つ（または複数）の入力接続端子２１であって、１つ（または複数）の加圧ガス源に接続される、ドッキングステーション６（図５を参照して後述する）への結合手段に接続されるように意図される、入力接続端子２１
・カートリッジ２の外側に導出される１つ（または複数）の制御接続端子２２であって、ドッキングステーション６への接続手段に接続されるように意図される、制御接続端子２２
・（医療用パウチ型容器内に収容され得る）保存流体を収容するハウジングを形成する保存区画２４
・保存チャンバ１から、ユーザ液体を回収するように意図される回収保存部２５
・保存チャンバ１内の保存流体の流量、保存チャンバの加圧、保存流体循環等を制御するための、１つ（または複数）の変形可能弁を有するスイッチングシステム２６
・カートリッジ２内で、以下の間に延在する（保存流体またはガス用）循環経路２３
−  １つまたは複数の入力接続端子２１と、保存区画２４との間
−  保存区画２４と、保存チャンバ１との間
−  １つまたは複数の制御接続端子２２と、スイッチングシステム２６との間
−  保存チャンバ１と回収保存部２５との間
・従来の配管（接続部、結像部、チューブの長さ、チューブの多孔性、特にガス配管等）に関する問題を避けるため、上記経路２３は、カートリッジ自体の本体を削ることで形成されることが好ましい。
【００３０】
保存中の採取角膜の追跡可能性を保証するため、各カートリッジがＲＦＩＤタグを備えることが可能であることが有利である。
【００３１】
各カートリッジはさらに、膨張バルーンを備えてもよい。膨張バルーンの手動操作により、ドッキングステーション６からカートリッジ２が取り外される際に、保存区画２４の内圧が上昇し、そしてその後保存チャンバの内圧が上昇する。
【００３２】
１．３．ドッキングステーション
デバイスは、カートリッジ２として、保存チャンバ１とその周辺部材が一体的となっていることで、例えば保存チャンバを所望の温度、調整可能圧、そして管理された空気（特に、Ｎ２、Ｏ２、ＣＯ２の割り合い）に保つことを可能にするドッキングステーションにおいて、取り扱い、保存がしやすくなっている。この一体構成はさらに、特にガス用回路と、（１つまたは複数の）保存流体を分離し、（配管を介さず）端子によりこれらを接続することで、医療デバイス内の無菌性を向上する。
【００３３】
説明のため、図５に例示的なドッキングステーションを示す。ドッキングステーション６は、その内部空間を設定温度に保つための、温度調整手段を収容する。
【００３４】
このドッキングステーション６は、例えば市販の保存オーブンである。ドッキングステーション６の内部空間は、それぞれ１つのカートリッジ２を収容するための、ラックを含む支持構造を備える。
【００３５】
各ラック７は、対応するカートリッジ２に対して、ガス供給を可能とするため、入力および制御端子２１、２２に接続されるように意図される接続手段を有する。ラック７内へとカートリッジを挿入することで、接続手段が入力端子に接続可能となる。各ラック７は、カートリッジの有無を確認する手段、および／またはＲＦＩＤタグに対する読み取り／書き取り手段をさらに有してもよい。
【００３６】
ドッキングステーション６はさらに、各カートリッジ２に供給される圧縮空気またはガスを生成する、ダイアフラムポンプまたはその他システム等の、注入デバイス４３を含む。
【００３７】
ドッキングステーションは、圧力調整制御手段と、スイッチングシステム２６の空気圧切替順次制御手段とを有する。これら監視および制御手段は、全てのカートリッジ２に共通で、各カートリッジ２が挿入される各ラック内の接続手段を介して、カートリッジに直列に割り当てられる。これにより、ドッキングステーション６内に存在する各カートリッジ２内の圧力調整と、保存流体流を共用化できるという効果が得られる。
【００３８】
ドッキングステーション６は、パーソナルコンピューター、タブレット、または当業者に公知のその他任意の制御ユニット等の遠隔制御ユニットに（有線または無線）接続可能である。
【００３９】
ドッキングステーション６内に挿入されたカートリッジ２は、圧力及び流体流が調整された、長期保存モードとなる。カートリッジ２がドッキングステーション６から取り外されると、流体流が止まり、統合スイッチングシステム２６が有利に、その内部回路内で保存流体を独立して加圧可能にする。これは、結果的な重量および容積低減と併せて、カートリッジの可搬性を極めて向上し、ある地点から別の地点へと持ち運び可能とする。
【００４０】
次に、本発明に係る医療デバイスの異なる複数の要素について、より詳細に説明する。
【００４１】
２．保存チャンバ
２．１．角膜組織固定手段
デバイスは、角膜組織３を、上皮側が蓋１３に対向して延在するような、定位置に固定するための手段１４を備える。
【００４２】
図９および図１０に示す実施形態では、固定手段は、角膜組織３と共に、それぞれ「内皮側チャンバ」４および「上皮側チャンバ」５と称される保存チャンバを画定する。
【００４３】
具体的には、固定手段は以下を備える。
・ベース１１が固定され、角膜組織３を収容することを意図したベース１４１
・ベース１４１上の定位置に角膜組織３を保持する可撓性保持リング１４２
【００４４】
内皮側チャンバ４および上皮側チャンバ５は、それぞれ少なくとも以下の３つのポートを有し得る。
・保存流体注入用の入口ポート
・保存流体排出用の出口
・チャンバに対して、流体検体（例えば分析用）の抽出、または追加物質の注入を行うための、作業用ポート
【００４５】
２つのチャンバ４および５の入口および出口ポートは、角膜組織を理想的に保存するため、保存流体を循環および入れ替え可能とするものである。
【００４６】
上皮側チャンバ５内に注入される保存流体の組成が、内皮側チャンバ４内に注入される保存流体の組成と異なり得ることが有利である。
【００４７】
２．１．１．ベース
ベース１４１は、カートリッジベースである。ベースは、上縁１４３（ベース１１に対向）で角膜組織を収容するように意図された中央開口部を有する。中央開口部の直径は、角膜の直径（通常は、直径９から１３ミリの間）と略等しいことが好ましい。
【００４８】
ベース１４１の上縁１４３の表面（即ちベース１１に対向）は、角膜組織３の湾曲に沿うように湾曲してもよい。具体的には、上縁１４３の表面は、円錐台形または円環状であってもよい。
【００４９】
角膜組織３は、その周辺強膜毛様領域が、上縁１４３に接触するように、ベース１４１上に配置されるように意図される。
【００５０】
ベース１４１はさらに、（少なくとも）１つの入口ポートと、（少なくとも）１つの出口ポートとを有する。入口および出口ポートは、内皮側チャンバ４内に保存流体４１を流入可能にする。その壁は以下により画定される。
・デバイスのベース１１
・ベース１４１
・保持リング１４２
・角膜組織３
【００５１】
２．１．２．保持リング
保持リング１４２は、側壁１２に対して垂直に内方に延在する。
【００５２】
保持リング１４２内の孔は、楕円形または円形であってもよい。円形孔の場合、保持リング１４２の内径は、角膜の直径（通常は、直径９から１３ミリの間）と略等しく、ベースの中央開口部と略等しいことが好ましい。したがって、角膜組織３の強膜は、保持リング１４２の内縁１４４に接触するように意図されている。
【００５３】
保持リングは、上縁１４３の外径に沿うように、弾性変形により屈曲可能なように、可撓性材料製であることが有利である。これも、保持リング１４２が強膜毛様領域のあらゆる凹凸を吸収可能となることに寄与する。即ち、圧縮度合いを上げるか下げることで、採取角膜３と、保持リング１４２との間の接触領域における力による支持および封止の調整が保証される。
【００５４】
保持リング１４２は、側壁１２に取り付けるか、側壁１２に取り外し可能に設けてもよい。例えば、図９および図１０に示す実施形態では、側壁１２の内側は、内方に延在する環状境界部１２１を有する。環状境界部１２１は、側壁１２がデバイスのベース１１上に組付けられた際に、保持リング１４２をベース１４１に対して押し付けることを意図している。
【００５５】
当然、環状境界部１２１は、側壁１２の内側に配置され、そこから径方向内側に延在する複数の突起に置き換えられてもよい。
【００５６】
２．１．３．動作原理
固定手段１４の動作原理は以下のとおりである。
【００５７】
角膜組織３が、角膜組織３の内皮側がベース１１と対向するように、ベース１４１上に配置される。角膜組織３の周辺強膜毛様領域が、ベース１４１の上縁１４３に接触する。
【００５８】
保持リング１４２が角膜組織３上に配置され、内縁１４４が角膜組織３の周辺強膜毛様領域に接触する。
【００５９】
デバイスの側壁１２がベース１１上に組付けられる。具体的には、側壁１２が挟持手段１１１間を並進移動する。周囲フランジ１２２が引掛リップを乗り越える際に、形状記憶スプリングタブは元のポジションから外側に移動する。
【００６０】
ベース１１に近づく際に、側壁１２の環状境界部１２１は、保持リング１４２をベース１４１に押し付けやすい。側壁１２の並進移動は、保持リング１４２のベース１４１への並進移動を含み、これにより角膜組織３が定位置に固定される。
【００６１】
保持リングが螺旋状（例えば、保持リングがねじ込まれるような場合）ではなく、直線的（即ち、保持リング１４２がベース１４１に向かって並進）であることで、角膜組織３が定位置に固定される際に、捻れてしまうリスクが抑えられる。これは、このように保存された角膜組織の使用可能性を向上するものである。実際、角膜組織が捻れると、角膜組織内に皺がついてしまい、このような折り目は、細胞および角膜組織３の劣化を加速する。
【００６２】
縁が、周囲フランジ１２２が引掛リップの下で延在する位置に到達すると、弾性タブは、それぞれ元の姿勢に戻り、これにより引掛リップが周囲フランジ１２２に押圧力をかけることで、側壁をベース１１に押し付ける。
【００６３】
強膜毛様領域が、ベース１４１の上縁１４３と、保持リング１４２の内縁１４４との間で圧縮され、これにより、角膜組織３が保存チャンバ内で定位置に保持される。側壁１２をベース１１に組み付けるのに挟持手段を使用することで、異なる医療デバイス間で、強膜毛様領域にかかる圧縮力が一定になることが保証される。
【００６４】
これにより、デバイス内に角膜組織を挿入する動作が繰り返し可能になり、デバイスの使用に不慣れな操作者によっても容易に実行可能となる。
【００６５】
上述の動作原理は、保持リング１４２が側壁１２に取り付けられていない医療デバイスについて、説明されたものであることが理解されよう。保持リング１４２が側壁１２に取り付けられた医療デバイスの場合、保持リング１４２と側壁１２を配置する各工程は、同時に実行されることが、当業者には明らかであろう。
【００６６】
２．２．保存流体供給
角膜組織が配置され、保存流体の循環が開始すると、角膜組織は角膜移植または体外実験に使用されるまで数週間保存可能となる。
【００６７】
採取角膜の保存期間を延ばすために、保存流体が使用される。
【００６８】
保存流体のデバイスへの供給管理は、以下の要素のセットにより保証される。
・カートリッジ２側の要素：
−  １つ（または複数）の加圧ガス源に接続するように意図された、（１つまたは複数の）入口接続端子２１と、（１つまたは複数の）制御端子２２
−  保存流体用の筐体を形成する保存区画２４。保存流体は、区画２４内に直接収容されるか、区画２４内に配置された（例えば、医療用パウチ式）容器内に収容される
−  保存チャンバ１から、ユーザ流体を回収するように意図された回収保存部２５
−  保存流体循環制御用のスイッチングシステム２６
−  カートリッジ２内へと延在する循環経路２３
・ドッキングステーション６側の要素：
−  入力および制御端子への接続用の結合手段
−  圧縮ガスを使用して、流体４１を流し、スイッチングシステム２６を制御する注入デバイス４３
【００６９】
このような要素のセットにより、内皮側チャンバ４および／または上皮側チャンバ５内で、保存流体の循環および交換が可能になる。この要素のセットはさらに、内皮側チャンバ４内を継続的に過圧状態とするように、内皮および上皮側チャンバ４および５の内圧を可変とする。この過圧状態は、角膜の内皮側で生理的に生じる圧力に相当し得る。或いは、ユーザが選択したその他任意の圧力に相当し得る。
【００７０】
カートリッジ２の区画２４は、それぞれのチャンバに対応する２つの異なる保存流体を含むことが有利である（例えば、区画２４の異なる区域に収容されるか、区画２４内に収容された各医療用パウチ型容器内に収容される）。これにより、内皮側チャンバ４内を循環する保存流体の組成と、上皮側チャンバ５内を循環する保存流体の組成が異なる（例えば、保存流体＋調整された組成のガスＮ２、Ｏ２、ＣＯ２の混合）。したがって、それぞれの細胞種類（内皮および上皮）に対して適した保存媒体を提供することが可能となる。
【００７１】
注入デバイス４３は、保存区画２４およびスイッチングシステム２６内へと加圧ガスを注入可能とする。注入デバイス４３はドッキングステーション６内に収容され、カートリッジ２の接続端子２１，２２を介してカートリッジ２に接続可能である。注入デバイス４３は、例えばガス圧縮機、圧縮ガスカートリッジ、または圧縮空気系への接続である。これにより、次の２種類の異なる圧力を生成可能となる：スイッチング要素４３２（弁等）を介して、内皮側チャンバを加圧することを意図した調整圧力、および、接続部２２を介して、流体スイッチング要素２６を制御することを意図した動作圧力。
【００７２】
カートリッジ２とは個別に、（ＷＯ２０１４／１４０４３４に記載のローラポンプの代わりに）圧縮ガス注入デバイス４３を使用することは多くの利点がある。
【００７３】
具体的には以下が挙げられる：
・保存チャンバが一体化されたカートリッジ２の重量およびサイズ減、
・カートリッジ２の寿命増（ローラポンプ使用時のホース摩耗が避けられるため）、
・ポンプからの発熱減（圧縮ガス注入デバイスよりも、ローラポンプのモータの発熱量が大きい）、
・保存流体流および圧力制限の「躍度」を抑制、
・（１つまたは複数の）チャンバ内の圧力および流量をより精確に調節、
・加圧循環のエネルギー効率向上、
・上皮側チャンバを、内皮側チャンバと異なる保存流体に曝すように、上皮側チャンバ内の独立流体回路を実現しやすくする、
・移植組織の光学的測定用器具が使用可能になるように（例えば、光干渉断層法またはスペキュラーマイクロスコピーによる、角膜厚測定、またはドナーの屈曲矯正手術による光学収差の検出）、角膜組織の品質向上、および／またはそれを撮像しやすくするため、採取角膜３をガス流（空気または、酸素および／または二酸化炭素濃縮により制御された雰囲気等であって、上皮側チャンバにガス（例えば空気）を充填することにより得る）に断続的に曝しやすくする、
・外部環境による汚染のリスクを抑制、
・角膜組織保存に必要な全ての要素をデバイス内に一体的に設けることで、デバイスの可搬性を向上（採取地から角膜バンク、または角膜バンクから手術室）。
【００７４】
加圧ガスは、保存流体４１を、保存チャンバに送り込むのに使用される。
【００７５】
２．２．１．「接触式」流体供給
図６は、「接触式」流体供給用に、保存流体４１が直接保存区画２４内に収容された実施形態を示す。
【００７６】
この場合、注入デバイスからの圧縮ガスは、区画２４内に直接導入される。これにより、保存流体４１を内皮側チャンバ４内へと送り込む（この構成では、ガスと流体の混合）。この手法の利点は、ガスと保存流体との間の交換を可能とすることである（例えば、酸素および／または二酸化炭素の濃縮）。
【００７７】
図６に示す実施形態では、カートリッジ２は、入力端子２１および制御端子２２と、保存区画２４との間に、スイッチング要素４３２およびフィルタ４３３を有する。
【００７８】
この実施形態では、動作原理は以下のとおりとなる。注入デバイス４３が以下を提供する：
・保存区画２４に注入されるよう意図された、入口端子２１を介して圧力が調節された圧縮プロペラントガス、
・スイッチング要素４３２の開閉を制御するのに使用される、制御端子２２を介した圧縮制御ガス。
【００７９】
スイッチング要素４３２は、保存区画２４内へのプロペラントガスの注入を制御する。具体的には、圧縮制御ガス（空圧式制御を実現）が、制御端子２２ａに適用される。これにより、圧縮プロペラントガスが入口端子２１を介して注入され、保存区画２４内に広がることができる。
【００８０】
フィルタ４３３は、注入デバイス４３からの圧縮プロペラントガスを、区画２４内に導入される前に殺菌する。保存区画内に注入されたプロペラントガスは、保存流体４１を内皮側チャンバ４内へと押し込む。内皮側チャンバ４内に含まれていた媒体（例えばデバイスが閉じている場合は空気）は、上皮側チャンバ５に向かって排除される。
【００８１】
２．２．２．非接触式流体供給
図７に、「非接触」式流体供給用に、保存区画２４内の容器４２に保存流体４１が収容された実施形態を示す。容器４２は、２枚の可撓性または柔軟なシートが重ねられて、外周部分で溶着された、医療用パウチから成ってもよい。
【００８２】
保存区画２４はさらに、プロペラントガスを収容する膨張可能バルーンを収容する。この膨張可能バルーンは、膨張すると、容器４２の壁の外面に圧力をかけることを可能とする。これにより、保存流体４１を内皮側チャンバ４に送り込む（この構成では、ガスおよび流体は混合しない）。
【００８３】
図７に示す実施形態では、カートリッジ２は、端子２１，２２と、保存区画２４との間にスイッチング要素４３２を有する。
【００８４】
この実施形態では、動作原理は以下のとおりとなる。注入デバイス４３が、圧縮ガス（プロペラントおよび制御用）を、入力および制御端子２２に供給する。
【００８５】
スイッチング要素４３２（圧力センサにより制御）は、プロペラントガスの保存区画２４への注入を制御する。具体的には、制御圧縮ガス（空気圧制御を実現）が、制御端子２２ａに適用され、圧縮プロペラントガスが入口端子２１を介して注入され、保存区画２４に広がることが可能となる。
【００８６】
圧縮プロペラントガスが、膨張すると容器４２の壁に押し付けられやすい膨張可能バルーン内に導入される。
【００８７】
このようにして、容器４２に対して膨張可能バルーンが圧力をかけることで、保存流体４１の内皮側チャンバ４への排出が促される。
【００８８】
２．２．３．スイッチングシステム
注入デバイス４３はさらに、制御端子２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを介して、制御圧縮ガスをスイッチングシステム２６に供給する。この制御ガスは、スイッチングシステム２６の制御に使用される。
【００８９】
図８は、内皮側チャンバ４および上皮側チャンバ５内の保存流体の流れと圧力を制御するためのスイッチングシステム２６の例を示す。
【００９０】
スイッチングシステム２６は、（制御端子２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ内に注入される制御ガスによって）空気圧制御される弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３から成る。
【００９１】
これら弁Ｖ１、Ｖ２，Ｖ３は、空気圧により変形可能なエラストマ弁から成ってもよい。これら弁Ｖ１、Ｖ２，Ｖ３は、パイロット圧がなければ閉じているという特性を持つ。これにより、カートリッジ２をラック７から取り外された状態で圧力下に維持できる。
【００９２】
弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、５つの工程で実施される手順で動作される。
【００９３】
第１の（いわゆる初期）工程では、３つの弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３が閉じた状態で静止しており、スイッチングシステム２６を通じて液体が流れることができない。
【００９４】
第２のステップでは、注入デバイス４３が制御ガスを制御端子２２ｂ、２２Ｃに放出する。第１および第２の弁Ｖ１、Ｖ２が、制御ガスの作用により開く。これにより、保存媒体が、第１の弁Ｖ１を介して第２の弁Ｖ２に入ることができる。
【００９５】
第３のステップでは、注入デバイス４３は制御端子２２ｂに対する制御ガスの放出を停止する。第１の弁が閉じ、第２の弁Ｖ２の空き空間に、ある量の保存流体が封入される。
【００９６】
第４のステップでは、注入デバイス４３が制御ガスを制御端子２２ｄに放出する。第３の弁Ｖ３が開き、第２の弁Ｖ２に収容された流体が解放される。
【００９７】
第５のステップでは、注入デバイス４３は制御端子２２ｃへの制御ガスの放出を停止する。第２の弁Ｖ２が閉じ、その内部の空き空間に収容されていた流体が、第３の弁Ｖ３に排出される。
【００９８】
そして初期ステップに戻ると、第３の弁Ｖ３が閉じて、その内部の空き空間内に収容された流体が、上皮側チャンバ５に向かって排出される。
【００９９】
このサイクルが完了すると、１つの弁の空き空間（特に、第２の弁Ｖ２の空き空間）に等しい容積の流体が移動する。したがって、第２の弁Ｖ２の空き空間と、この手順の繰り返し頻度により、カートリッジ２内の流体の流れが決定される。
【０１００】
２．３．蓋
上述のように、デバイスは、上皮側チャンバを画定するように、側壁１２に封止係合可能な蓋を備える。
【０１０１】
圧平蓋１３またはトレパレーション蓋１５のような異なる様々な種類の蓋を使用可能である。具体的には、圧平蓋が側壁に取り付けられる場合、例えば角膜組織の切断のため、トレパレーション蓋に交換可能である（逆の交換も可能である）。したがって、医療デバイスは、術者の必要に応じて、側壁１２に取り付け可能な異なる複数の蓋を備えてもよい。
【０１０２】
次に、異なる複数の種類の蓋をより詳細に説明する。
【０１０３】
２．３．１．圧平蓋
図９から図１２に、本発明に係る圧平蓋１３の一例を示す。圧平蓋１３は、撮像用または、一切の汚染のリスクを避ける閉鎖環境での（即ち、角膜組織３を外部環境に曝すことのない）処理用に角膜組織３を平坦にできる。
【０１０４】
圧平蓋１３は、並進移動可能な窓１３１と、窓１３１をデバイスの側壁１２に接続するための支持部１３２とから成る。
【０１０５】
２．３．１．１．窓
窓１３１は、（光または電磁）放射線、または超音波を透過する材料製である。
【０１０６】
これにより、ユーザは、デバイスを開けることなく（いわゆる「密閉容器」）、その外側から角膜組織３を観察（例えば、鏡面反射顕微鏡、ＯＣＴ、または超音波デバイスを使用）、および／または処置（例えば、レーザーを使用）可能である。
【０１０７】
窓１３１は平坦でも、湾曲してもよい。そして、その周囲に、環状ビードを備える。環状ビードは、支持部１３２の環状溝と協働で、窓１３１を固く支持部１３２に固定することを意図したものである。
【０１０８】
２．３．１．２．支持部
支持部１３２は、デバイスの側壁１２に取り外し可能に設けられる。
【０１０９】
支持部１３２は、窓１３１を角膜組織３に沿って保持可能にする。支持部１３２は、窓１３１をデバイスの側壁１２に対して並進移動させる手段を備えることが有利である。
【０１１０】
即ち、支持部１３２は、窓１３１を以下の位置間で並進移動させる手段を備える：・窓１３１が角膜組織３から離間した非動作位置（図９および１１参照）、
・窓１３１が角膜組織３に接する動作位置（図１０および１２参照）。
【０１１１】
非動作位置から動作位置に移動するため、ユーザは、（顕微鏡、レーザー、またはその他デバイスにより）窓１３１を含む平面と垂直な角膜組織３の方向に力をかけて、窓１３１をデバイスのベース１１に移動する。
【０１１２】
窓１３１が（ＷＯ２０１４／１４０４３４に提案のように回転ではなく）並進移動可能であれば、角膜組織３が窓１３１に触れて、平坦になる際に、捻れるリスクが抑えられる。上述のように、捻れは、角膜組織３を傷つけ得る。
【０１１３】
支持部１３２は、弾性変形可能な柔軟材料製であることが有利である。これは、蓋１３の密着を保証し、したがって、デバイスの無菌性を向上する。
【０１１４】
支持部１３２は、窓１３１が動作位置にある際に、上皮側チャンバ５内に含まれたガスおよび／または保存流体の一部を収容する間隙領域を有してもよい。これにより窓１３１が非動作位置から動作位置に移動することによる、内皮および上皮側チャンバ４および５の圧力変動が抑えられる。
【０１１５】
図９から図１２に示す実施形態では、支持部１３２は、外側スリーブから成り、並進移動手段は、環状蛇腹から成る。このスリーブと蛇腹は、一体形成されている。
【０１１６】
スリーブは、側壁１２の内側に押し付けられるように意図されている（あるいは、外側リングに設けられた締結フック等の、固定手段により、側壁１２の外溝に挟持される）。
【０１１７】
環状蛇腹は、外側スリーブから径方向内側に延在する。蛇腹の自由縁は、支持部１３２と窓１３１とを互いに固定するために、窓１３１の環状ビードと協働するように意図された環状溝を含む。当然、生体適合性接着剤のような接着剤、または当業者に公知のその他任意の手段を使用して、窓１３１が支持部１３２に固く固定されることを保証してもよい。
【０１１８】
環状蛇腹は、１つ（または複数）の（連続した）プリーツを有してもよい。（１つまたは複数の）プリーツ（概して、凹状に丸みを帯びる）により、蛇腹は圧縮、伸張可能で、その非動作位置に対する両側に曲がることができる。
【０１１９】
好ましくは、環状蛇腹は形状記憶性を有する。即ち、窓１３１に力がかかっていないと、その非動作位置に戻る。したがって、角膜３の撮像または処置が完了すると、即窓１３１は非動作位置に自動に戻る。即ちユーザは一切動作を行わなくてもよい。これにより、角膜組織３が、平坦状態のまま数週間保存されて、部分的に傷つくことが防止される。
【０１２０】
２．３．１．３．動作原理
圧平蓋１３の動作原理は以下のとおりである。 
【０１２１】
例えば角膜組織の細胞および組織品質を確認するため、角膜組織３を撮像することを望むユーザは、顕微鏡のヘッドを窓１３１に対向配置し、デバイスのベース１１に向かって動かす。
【０１２２】
これにより、窓１３１がデバイスのベース１１に向かって並進移動する。そして蛇腹の（１つまたは複数の）プリーツが伸びる。
【０１２３】
角膜組織に向かって窓１３１を変位させることで、上皮側チャンバの容積が減少する。蛇腹（解放領域を成す）の（１つまたは複数の）プリーツは、変形することで、上皮側チャンバ５に収容されていたガスまたは流体の一部を受け入れる。これにより、上皮側チャンバ５内の圧力変動が抑えられる。
【０１２４】
窓１３１は角膜組織３に接触する。窓１３１は、角膜組織３に載置されると、角膜組織３を平坦にしやすい。窓１３１は、ユーザが顕微鏡をベース１１に動かすことを止めるまで、および／または窓が保持リング１４の内縁１４４に接触するまで、移動し続ける。
【０１２５】
したがって、圧平蓋１３は、デバイスを機密に保ちながら（一切の汚染のリスクを伴わない閉鎖容器）、蓋の窓１３１の、角膜組織３の上皮面への接触により、角膜組織３を制御下で変形可能にする。
【０１２６】
この圧平蓋１３は以下のことを可能とする。
・生じ得る圧力変動を抑制する（蛇腹の（１つまたは複数の）プリーツの変形による）
・撮像品質向上
−  撮像デバイスを、窓と角膜組織に光学的に接触させることで、上皮側チャンバ内の保存流体または空気との界面がなくなる。したがって、鏡面顕微鏡、ＯＣＴ、超音波バイオメトリー、共焦点顕微鏡、または当業者に公知のその他任意の技術により実現される撮像が向上する。
−  角膜組織を平坦にすることで、参照表面（平坦または湾曲）を画定でき、撮像特性の改善が図られる（視野の拡大、角膜の法曲率の低減）。
・密閉容器内で、平坦面に平行（円形または自由形状（角膜パッチ）の表層移植片（ａｎｔｅｒｉｏｒ  ｌａｍｅｌｌａｒ  ｇｒａｆｔｓ）または内皮移植片）および／または表面に垂直（貫通固定または全層移植片（ｌａｍｅｌｌａｒ  ｇｒａｆｔｓ））の角膜のレーザー切断
・角膜組織の外傷リスク低減（移植片を操作しない）、さらに、密閉容器内に保持することで、無菌性を保証
【０１２７】
２．３．２．トレパレーション蓋
図１３および図１４に、第２の種類の蓋、即ち、トレパレーション蓋１５を示す。
【０１２８】
トレパレーション蓋１５は、角膜組織３を円状に切断可能にする。即ち、角膜組織に対して貫通または非貫通切断（深さ調整可能）を可能にする。これにより、貫通固定術用または全層移植片用の角膜組織が得られる。
【０１２９】
トレパレーション蓋１５は以下を含む。
・Ａ−Ａ’軸を有し、デバイスの側壁への取り付け用に脚部を有する外側ケース１５１
・ケース１５１内で移動可能で、当該ホルダ１５１に対して同軸である内刃ホルダ１５２
・ケース１５１に対して同軸である円筒刃１５３
【０１３０】
外側ケース１５１は、全体的に円盤状である。その外周に、径方向外側に延在する締結フック１５４が設けられている。各締結フック１５４は、トレパレーション蓋１５を側壁１２に締結するため、側壁１２の外側の環状リブ１２３と協働するように意図されている。外側ケース１５１の中央部分には、貫通路が設けられる。貫通路には、刃の突出量を精確に測定するため、既知の間隔でねじ切りされている。
【０１３１】
刃ホルダ１５２は、外側ケース１５１の貫通路内に配置されるように意図されており、以下から成る。
・ユーザが刃ホルダ１５２を操作可能であることを保証する把持手段を含む先端
・円筒刃１５３を担持する基端
【０１３２】
刃ホルダ１５２の、基端と先端との間の外面には、外側ケース１５１のネジに対応するねじ切りが施されている。
【０１３３】
トレパレーション蓋１５の動作原理は以下のとおりである。トレパレーション蓋１５がデバイスの側壁１２に固定されると、ユーザは、把持手段を使用して、刃ホルダ１５２を、外側ケース１５１に螺合する。これにより、円筒刃１５３が、螺旋運動で、角膜組織３に向かって（極めて緩やかに）移動する。円筒刃１５３の下縁から成る切断刃は、角膜組織３を貫通し、上皮表面を通じて、切断縁が垂直な円形切断を可能とする。したがって、内皮の損傷が最小限に抑えられる。
【０１３４】
角膜組織３のトレパレーション処置時全体で、内皮側チャンバ４の内圧が維持されることが有利である。
【０１３５】
結論
本発明は、ＷＯ２０１４／１４０４３４に記載のバイオリアクタの動作、角膜組織の皮質、さらに撮像を向上し、その用途を密閉容器内での角膜レーザー切断および角膜トレパレーション等の新たな機能に適用範囲を拡大するものである。
【０１３６】
ａ．上述のデバイスは、角膜組織の保存寿命を延ばす。さらに、保存された角膜組織の品質を向上する。
具体的には、固定手段の配置、特に保持リング１４２のベース１４１に対する並進移動により、角膜組織３の捻れ、したがって皺がつくことが防止される。
さらに、側壁１２をベース１１に組み付けるために、挟持手段１１１が存在することで、角膜組織に常に圧縮力が働くことが保証される。これにより、角膜組織配置動作を、異なる医療デバイス間で再現可能となる。
【０１３７】
ｂ．上述のデバイスは、角膜組織３の撮像品質も向上するものである。
具体的には、圧平蓋１３が、窓１３１の並進移動用の手段を備えることで、平坦化時に、角膜組織３が捻れるリスクを低減する。この捻れは、角膜組織３の撮像品質を下げる可能性がある。
【０１３８】
ｃ．最後に、上述のデバイスは、角膜組織３の、特に例えば角膜移植手術時のデバイスからの取り出し、および／または切断に関して、取り扱い性を向上する。
【０１３９】
角膜組織３の取り出しに関して、弾性タブに脆弱領域を設けている。したがって、脆弱領域に破断閾値を超える強さの力をかけると、弾性タブは破壊可能である。これにより、移植手術処置中に、側壁１２を容易に外して、角膜組織３を取り出し可能にできる。
【０１４０】
角膜組織３の切断に関して、（固定フックと環状リブにより）デバイスにトレパレーション蓋１５が適用可能であるため、ユーザは、上皮トレパネーションを実行可能である。これは、パンチ式トレパネーション（パンチ式の高速垂直圧縮切断。切断縁が垂直にならず、内皮細胞を傷つける）と比較して、内皮に関して利点が多い。デバイスの内皮圧力調整システムが完全に機能し続けることで、トレパネーション時に、角膜の圧力（したがって生理的形状）が維持される。この上皮トレパレーション蓋は、以下を可能とする。
・完全に垂直の、全体または部分的切断
・貫通切断時に、内皮の損傷を最小限に抑える
【０１４１】
本明細書に記載の新たな教示および利点から大きく外れない範囲で、上述の医療デバイスに、多々変化を加えることが可能であることが理解されよう。したがって、そのような変更は全て、添付の請求の範囲に含まれるように意図される。
【図１】
2021506960.tif 000003
【図２】
2021506960.tif 000004
【図３】
2021506960.tif 000005
【図４】
2021506960.tif 000006
【図５】
2021506960.tif 000007
【図６】
2021506960.tif 000008
【図７】
2021506960.tif 000009
【図８】
2021506960.tif 000010
【図９】
2021506960.tif 000011
【図１０】
2021506960.tif 000012
【図１１】
2021506960.tif 000013
【図１２】
2021506960.tif 000014
【図１３】
2021506960.tif 000015
【図１４】
2021506960.tif 000016
【国際調査報告】
2021506960.tif 000017
2021506960.tif 000018
2021506960.tif 000019
2021506960.tif 000020
2021506960.tif 000021
2021506960.tif 000022