特許 7189580 採取角膜を保存するためのカートリッジの形態の医療デバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-06

(45)【発行日】2022-12-14

(54)【発明の名称】採取角膜を保存するためのカートリッジの形態の医療デバイス

(51)【国際特許分類】

   A01N 1/02 20060101AFI20221207BHJP

   A61F 2/14 20060101ALI20221207BHJP

   A61L 27/36 20060101ALN20221207BHJP

【ＦＩ】

A01N1/02

A61F2/14

A61L27/36 100

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020552128

(86)(22)【出願日】2018-12-14

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-02-22

(86)【国際出願番号】 EP2018084918

(87)【国際公開番号】W WO2019115754

(87)【国際公開日】2019-06-20

【審査請求日】2021-11-04

(31)【優先権主張番号】1762209

(32)【優先日】2017-12-15

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】507237956

【氏名又は名称】ユニヴェルシテ・ジャン・モネ

(73)【特許権者】

【識別番号】520212233

【氏名又は名称】サントル オスピタリエル ユニヴェルシテル

【氏名又は名称原語表記】ＣＥＮＴＲＥ ＨＯＳＰＩＴＡＬＩＥＲ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＡＩＲＥ

(74)【代理人】

【識別番号】100094640

【弁理士】

【氏名又は名称】紺野 昭男

(74)【代理人】

【識別番号】100103447

【弁理士】

【氏名又は名称】井波 実

(74)【代理人】

【識別番号】100111730

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 武泰

(74)【代理人】

【識別番号】100180873

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 慶政

(72)【発明者】

【氏名】ゲン、フィリップ

(72)【発明者】

【氏名】チュレ、ジル

(72)【発明者】

【氏名】エルベピン、パスカル

【審査官】奥谷 暢子

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１６－５１２４９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５７８９２４０（ＵＳ，Ａ）

【文献】独国特許発明第１０２０１４２２２５４７（ＤＥ，Ｂ３）

【文献】仏国特許出願公開第０２９６５２５４（ＦＲ，Ａ１）

【文献】特表２００８－５１８０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００４－５２６４６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ０１Ｎ

Ａ６１Ｆ

Ａ６１Ｌ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

採取済みの角膜組織（３）を保存可能にするアセンブリを内蔵するカートリッジの形態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、
角膜組織を収容および固定するための手段と、
前記ベースに対向する、前記側壁の開口を覆うための透明蓋（Ｃ）と、
保存流体（４１）を収容する保存区画（２４）と、
当該保存区画（２４）の上流に配置され、圧縮加圧ガスを注入するためのデバイス（４３）に接続されるように意図された、少なくとも１つの入口端子（２１）であって、
前記加圧ガスが、
前記保存区画（２４）に収容された前記保存流体（４１）を、前記保存チャンバに送り込むこと、および
前記保存流体（４１）を、所定の圧力に保つことを可能にする、入口端子（２１）と
を備え、
前記デバイスは、使用時に、前記ベース（１１）と、前記側壁（１２）と、前記蓋（Ｃ）とが、角膜組織の上皮側保存チャンバおよび内皮側保存チャンバを画定するように構成され、
前記デバイスは、前記保存チャンバの上流に、
前記保存区画（２４）の上流にあり、制御圧縮ガス注入デバイス（４３）に接続されるように意図された、少なくとも１つの制御端子（２２）と、
前記端子（２１，２２）の下流にあり、前記加圧圧縮ガスが前記保存区画（２４）に流れることを可能または防止するように前記制御圧縮ガスにより操作される、空圧操作スイッチングシステム（２６）と
をさらに備える
ことを特徴とする、デバイス。

【請求項2】

前記保存区画（２４）の上流に、前記入口端子（２１）で注入される前記圧縮加圧ガスをフィルタリングするためのフィルタ（４３３）をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

前記保存流体（４１）が前記保存区画（２４）に直接収容され、ここで、前記入口端子で注入され、フィルタリングされた前記圧縮加圧ガスが前記保存区画（２４）に直接導入され、前記保存流体（４１）と混合されることを特徴とする、請求項２に記載のデバイス。

【請求項4】

前記デバイスが、前記保存区画（２４）内に収容された膨張可能ボールをさらに備え、前記保存流体が、前記保存区画（２４）内に収容された柔軟容器（４２）内に収容され、前記加圧圧縮ガスを注入することにより、前記膨張可能ボールの膨張が誘発され、もって前記ボールの壁が、前記柔軟容器（４２）の壁に押し付けられ、前記保存流体（４１）の前記保存チャンバへの放出が生じることを特徴とする、請求項１に記載のデバイス。

【請求項5】

前記保存流体を循環させるための経路（２３）と、前記圧縮ガスを循環させるための経路（２３）とをさらに備え、これら経路（２３）が本体を削って形成されるものである、請求項１から４に記載のデバイス。

【請求項6】

前記デバイスが、前記保存チャンバ（１）の下流に回収保存部（２５）をさらに備え、前記スイッチングシステム（２６）が、当該回収保存部（２５）の上流に設けられ、かつ前記保存チャンバ（１）内の前記保存流体（４１）の流量を制御可能なものである、請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項7】

前記スイッチングシステム（２６）が、少なくとも１つの前記制御端子（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）に注入される制御圧縮ガスにより空気圧制御される少なくとも１つの弁を含み、各バルブが、少なくとも１つの前記制御端子（２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ）に制御圧縮ガスが適用されないときは閉じていることを特徴とする、請求項１から６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8】

膨張バルーンをさらに備え、当該膨張バルーンの手動操作により、前記保存区画内の、ひいては前記保存チャンバ内の圧力が上昇することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のデバイス。

【請求項9】

前記入力端子（２１）および前記制御端子（２２）は、前記デバイスがドッキングステーション（６）に差し込まれると、前記注入デバイス（４３）に接続された結合手段に自動的に接続されるように、前記デバイス上に配置されてなる、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】

前記デバイスの外周に、当該デバイスを、ドッキングステーションの支持構造（６）のラックに差し込み可能とするガイド手段をさらに備える、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、角膜そのものと、それを囲むその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、その可搬性、扱いやすさ、および信頼性を向上しながら、これらに関連した製造コストを最適化するために、ＷＯ２０１４／１４０４３４に開示のデバイスを改良することを目指すものである。

【0010】

具体的には、本発明の目的は、以下の特性を有する医療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
・角膜組織の品質の向上。

【0011】

この目的のため、本発明は、採取済みの角膜組織を保存可能にするアセンブリを内蔵するカートリッジの形態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、
・前記ベースに対向する、前記側壁の開口を覆うための蓋と、
・保存流体を収容する保存区画と、
・当該保存区画の上流に配置され、圧縮加圧ガスを注入するためのデバイスに接続されるように意図された、少なくとも１つの入口端子であって、
前記加圧ガスが、
前記保存区画（２４）に収容された前記保存流体を前記保存チャンバに送り込むこと、および
前記保存流体を、所定の圧力に維持することを可能にする、入口端子と
を備え、
前記デバイスは、使用時に、前記ベースと、前記側壁と、前記蓋とが、角膜組織と共に、上皮側保存チャンバおよび内皮側保存チャンバを画定するように構成され、
前記デバイスは、保存チャンバの上流に、
・前記保存区画の上流にあり、制御圧縮ガス注入デバイスに接続されるように意図された、少なくとも１つの制御端子と、
・入口および制御端子の下流にあり、加圧ガスの前記保存区画への流れを可能または防止するように、前記制御圧縮ガスにより操作される、空圧操作スイッチングシステムと
をさらに備える
ことを特徴とする、デバイスに関する。

【0012】

角膜組織を保存するための様々な要素（保存流体のための保存区画、端子、制御装置など）を内蔵した取り外し可能なカートリッジによると、取り扱いが容易になり、可搬性が向上する。スイッチングシステムが制御ガスで制御されることにより、カートリッジの製造コストも抑えられる。

【0013】

本発明の医療デバイスの、好ましい、非限定的要素を以下に挙げる：
・デバイスは、保存区画の上流に、入口端子で注入される圧縮加圧ガスをフィルタリングするためのフィルタをさらに備えていてもよい；
・保存流体は、保存区画に直接収容されていてもよく、ここで、入口端子で注入され、フィルタリングされた圧縮加圧ガスは保存区画に直接導入され、保存流体と混合される；
・デバイスは、保存区画内に収容された膨張可能ボールをさらに備えて、保存流体は、同じ保存区画内に収容された柔軟容器内に収容され、加圧圧縮ガスを注入することにより、膨張可能ボールの膨張が誘発され、もって前記ボールの壁が、柔軟容器の壁に押し付けられ、保存流体の保存チャンバへの放出が生じる；
・デバイスは、保存流体を循環させるための経路と、圧縮ガスを循環させるための経路とを備え、これら経路は本体を削って形成されることが好ましい；
・デバイスは、保存チャンバの下流に回収保存部を備え、スイッチングシステムは、回収保存部の上流に設けられ、かつ保存チャンバ内の保存流体の流れを制御可能である；
・スイッチングシステムは、少なくとも１つの制御端子に注入される制御圧縮ガスにより空気圧制御される少なくとも１つの弁を含み、各バルブは、少なくとも１つの制御端子に制御圧縮ガスが適用されないときは閉じている；
・デバイスは、膨張バルーンをさらに備えていてもよく、当該膨張バルーンの手動操作により、保存区画内の、ひいては保存チャンバ内の圧力が上昇する；
・入力端子および制御端子は、デバイスがドッキングステーションに差し込まれると、注入デバイスに接続された結合手段に自動的に接続されるように、デバイス上に配置される；
・デバイスは、その外周に、当該デバイスを、ドッキングステーションの支持構造のラックに差し込み可能とするガイド手段をさらに備える。

【0014】

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】

【0015】

【図1】デバイスの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】差し込み式カートリッジの形態の一体型医療デバイスの概略図である。

【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】カートリッジ形態の一体型医療デバイスの２つの別の実施形態を示す機能図である。

【図7】同上。

【図8】スイッチングシステムを示す、カートリッジの概略断面図である。

【図9】内皮側チャンバおよび上皮側チャンバをより詳細に示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図を参照にして、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。

【0017】

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（図１に部分的に図示）と、少なくとも１つの側壁１２と、蓋Ｃが他方に配置される。

【0018】

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。

【0019】

蓋Ｃは、以下のいずれから成ってもよい。
・透明材料製の「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）
・圧平蓋：例えば、角膜組織のレーザー切断またはその撮像用
・トレパレーション蓋：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

【0020】

ベース１１と蓋Ｃが透明であることで、全体に亘った視覚的アクセスが可能となる（検査用の全体的な視覚的アクセス）

【0021】

図１に示す実施形態において、保存チャンバは、円筒形を有する。しかし、保存チャンバは、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）。

【0022】

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。

【0023】

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、採取角膜に対する視覚的検査が可能となるように、ベース１１が透明となっており、透明な蓋Ｃが、上開口を閉じるための独立した部位となる。

【0024】

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。

【0025】

最後に、第３の実施形態において、ベース１１、側壁１２、および蓋Ｃ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。

【0026】

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。

【0027】

各弾性タブは、その自由端に、引掛リップが設けられてもよい。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。

【0028】

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。

【0029】

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、サンプリング時に蓋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。

【0030】

１．２．デバイス構成
デバイスは、角膜組織を収容する保存チャンバと、保存区画から回収保存部へと保存流体を循環させるための流体用アセンブリとを有するカートリッジである。全ての要素は相互依存し、不可分であって、本体内に成形される。

【0031】

例えば、カートリッジは平行六面体形状であってもよく、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）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
・保存チャンバ内の保存流体の流量、保存チャンバの加圧、および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、特にガスを伴う配管等）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。

【0032】

保存中の採取角膜の追跡可能性を保証するため、各カートリッジが識別（ＲＦＩＤ）タグを備えることが可能であることが有利である。

【0033】

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、圧力が上昇し、保存チャンバの第１加圧が生じる。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

次に、本発明に係る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。

【0043】

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。

【0044】

図９を参照すると、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。

【0045】

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
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

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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

【0052】

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。

【0053】

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１４１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。

【0054】

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り、縁１４３の外形は角膜組織の湾曲に相補的である。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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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

【0070】

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。

【0071】

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Ｎ_２、Ｏ_２、ＣＯ_２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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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、光干渉断層方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）。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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、二酸素および／または二酸化炭素の濃縮）。

【0078】

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。

【0079】

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加圧ガス
・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。

【0080】

スイッチング要素４３２は、保存区画２４内への加圧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、圧縮加圧ガスが入口端子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。

【0081】

フィルタ４３３は、注入デバイス４３からの圧縮加圧ガスを、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加圧ガスは、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。

【0082】

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。

【0083】

保存区画２４はさらに、加圧ガスを収容する膨張可能ボールを収容する。この膨張可能ボールは、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）。

【0084】

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。

【0085】

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（加圧および制御用）を、入力および制御端子２２に供給する。

【0086】

スイッチング要素４３２（圧力センサにより制御）は、加圧ガスの保存区画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、圧縮加圧ガスが入口端子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。

【0087】

圧縮加圧ガスが、膨張すると容器４２の壁に押し付けられやすい膨張可能ボール内に導入される。

【0088】

このようにして、容器４２に対して膨張可能ボール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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

弁Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、５つの工程で実施される手順で動作される。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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。

【0100】

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。

【0101】

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。

【0102】

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。

【0103】

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。

【0104】

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に関して取り扱い性を向上する。

【0105】

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。

【0106】

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】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】