[发明专利]穿刺装置

说明书

本发明提供了用于活检、穿刺、干细胞采集的改进装置及其使用方法。该装置平衡穿刺与同时输注以管理活检部位处的压力变化。本发明可适用于任何活检、穿刺或细胞采集手术，包括脂肪组织穿刺和骨髓穿刺(BMA)。特别地，本发明限制患者疼痛、防止血液污染并增加细胞动员，诸如在BMA手术期间利用干细胞的骨内(10)药理学动员改进干细胞产量，并使用来自脂肪的干细胞的药理学动员改进干细胞产量。细胞的药理学动员允许从活检中采集的细胞比现有方法大许多倍。

相关申请的引证

本申请要求2016年10月24日提交的美国临时专利申请No.62/411,780的优先权以及2017年5月10提交的美国临时专利申请No.62/504,090的优先权，它们的内容各自通过引证整体并入本文。

背景技术

通过多种途径采集干细胞。其中最常见的是从脂肪细胞和骨髓中获取。出于骨髓移植、血癌诊断和再生医学目的而进行骨髓穿刺(抽吸，aspirate)(BMA)。在美国，每年为血癌诊断进行约700,000个BMA手术(程序，procedure)，并且每年为干细胞治疗和整形外科手术进行估计500,000-1,000,000个BMA手术。在癌症领域，BMA用于诊断、监测和研究血液系统恶性肿瘤，但不良采样限制了高达27％的诊断样本。需要足够数量来自BMA的癌细胞来建立体外集落和人源化小鼠“化身”模型，从而实现患者特异性体内化疗试验。然而，然而，异种移植需要至少3×10^7个来自BMA的癌细胞，并且在一些疾病中只有一半的BMA达到此阈值(Rongvaux A et al.,Nature biotechnology 32.4(2014):364-372)。

可以从骨髓中采集不同类型的干细胞－造血干细胞(HSC)、上皮干细胞(ESC)和间充质干细胞(MSC)。在撰写本文时，再生医学领域正在迅速推进，并在FDA注册了数百项临床试验。该领域有望为患者提供3D打印的器官和关节面、骨再生(Zigdon-Giladi H et al.,World journal of stem cells 7.3(2015):630)、椎间盘再生(Vadalà G et al.,Worldjournal of stem cells 8.5(2016):185；Vadalà G et al.,Journal of biologicalregulators and homeostatic agents 30.4 Suppl 1(2016):173)以及众多其它新颖的骨科应用(Lodi D et al.,Journal of Experimental&Clinical Cancer Research 30.1(2011):9；Cavallo C et al.,Journal of biological regulators and homeostaticagents 30.2(2016):409；Chahla J et al.,Orthopaedic journal of sports medicine4.1(2016):1-8；Cruz-Pardos A et al.,Hip international:the journal of clinicaland experimental research on hip pathology and therapy 26(2016):432-7；Gianakos A et al.,Journal of orthopaedic trauma 30.1(2016):1-9；Hernigou P etal.,International Orthopaedics 41.1(2017):127-132；Holton J et al.,Orthopedicreviews 8.3(2016):6659；Khafagy WW et al.,Colorectal Disease 19.1(2017):O66-O74；Kim SJ et al.,Cell Transplantation(2017)；Lanham NS et al.,Foot&AnkleSpecialist(2016):1938640016679697；Prologo JD et al.,Clinical radiology 71(2016):307-11)。干细胞“磨合”到损伤/退化的部位，并且由于它们的抗炎性质，可以治疗自身免疫疾病(Ullah I et al.,Bioscience reports 35.2(2015):e00191)。有关干细胞使用的自身免疫性疾病，有几项正在进行的临床试验(Ullah I et al.,Biosciencereports 35.2(2015):e00191)。例如，一种用途包括脊柱融合术，其中从骨髓中吸出的干细胞被添加到合成骨移植物中以快速形成新骨，将椎体融合在一起(Clough BH et al.,TheSpine Journal 17.3(2017):418-430)。