专利名称：自体脂肪移植装置及脂肪颗粒筛选方法
技术领域：
本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种自体脂肪移植装置及基于该装置的脂肪颗粒筛选方法。
背景技术：
临床自体脂肪移植，主要是指身体体表存在凹陷或局部组织量的不足、不对称，通过将身体其他部位的脂肪抽取，移植到不足或凹陷的部位，以达到治疗目的。一般包括以下几个步骤①自体脂肪的获取，通过膨胀法，即在皮下脂肪层注入大量含局部麻醉药和血管收缩素的液体，将脂肪颗粒分散、游离，然后通过负压抽吸管将脂肪颗粒抽吸出体外；②将抽吸出来的脂肪颗粒清洗，去除杂质和部分水份，获得纯净、均匀的脂肪颗粒；③将筛选的脂肪颗粒，通过注射器注入人体内需填充的部位。
自体脂肪颗粒移植是最佳的软组织充填方法，但目前因移植的脂肪颗粒存活率低下，易发生脓肿、囊化、过量吸收等问题，而无法在临床常规应用。造成这些问题的原因，主要是在自体脂肪获取、筛选和注入三个主要环节中，应用的方法、技术不一。因此手术治疗过程凭主观认识，盲目性较大。目前，在获取、筛选、注入三个环节中，主要采用的技术有①自体脂肪获取，多采用膨胀抽吸法，膨胀压或组织张力多大无科学的标准和明确观点，抽吸负压有电动也有手工方法，负压从0.2mkpa～1.0mkpa不等。②脂肪颗粒筛选技术，目前，自体脂肪移植中，自体脂肪的筛选方法较多，以手工为主，主要有纱布过滤法、静置法和高速离心法等。纱布过滤法，是将获取的脂肪颗粒放置于纱布上，手工去除大的纤维组织、血块，滤去水份的方法；注射器静置法是在手工去除杂质和血块后，将脂肪颗粒放置于注射器或其它容器中，静置以待油水分离，达到滤水的目的；高速离心法则是在静置法基础上改为离心机离心，以加速水油分离。这些方法耗时长、效率低，筛选质量不高，影响了脂肪移植疗效。③脂肪颗粒注入技术，目前多采用注射器注射方法，是手工将筛选的脂肪颗粒收集，装入注射针筒，将针头换为细抽吸管、插入人体需填充部位，将脂肪注入。在注射量、注射压力、管经上均无通过科学实验明确的标准。
综上所述，这些现有技术存在下列不足或缺点①自体脂肪颗粒获取，目前尚缺乏对脂肪颗粒活性评价的方法，因此，目前脂肪颗粒获取过程中，压力大小不均等多种因素对脂肪颗粒的损伤，是一盲目的过程。
②自体脂肪颗粒筛选自体脂肪颗粒获取后，粗提物主要包括液态油，破碎的脂肪组织、水、纤维组织块、血块和脂肪组织颗粒等，如要确保移植的成功，需将粗提物中液态油，破碎脂肪组织、纤维组织块、血块等均去除，仅保留少量水和脂肪颗粒。上述三个方法中，纱布过滤法和静置法无法有效去除破碎脂肪组织和小的纤维组织块，高速离心法可分离去除液态油，大部分水和纤维组织块，但高速离心对脂肪颗粒组织有较大的损伤，致使筛选存留的脂肪组织颗粒移植成功率低下。
③脂肪颗粒注入技术采用人工方法，将脂肪颗粒填入注射针筒，并通过手注压力将脂肪颗粒挤出注入人体。这一过程主要存在的问题是，暴露操作易产生污染、手注压力大小不均、易损伤脂肪颗粒。同时， 因脂肪颗粒大小不一，阻力变化较大，手注注射量不易控制，局部过量注射易造成坏死、液化等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自体脂肪移植装置，以克服上述现有技术的不足，提供一种科学的自体脂肪颗粒获取、筛选、注入装置。采用电控和数控的机械自动化方法，对脂肪颗粒粗提物进行全管道封闭的无创分离、纯化。
为实现上述目的，本发明提供一种自体脂肪移植装置，包括负压抽取管、内部设有多齿梳状旋转杆的容器、层流分离器、脱水器和注射管，器件之间通过密闭管连接，并设有泵提供流体动力。
所述的层流分离器可以是水平层流分离器或旋转离心分离器。水平层流分离器是一个在容器内设有液体喷口、喷出液体冲击振荡，而使液体分成水平层流，进而分离水平层流的分离器。层流分离器是一个在容器侧面上部设有输出口、通过旋转从输出口甩出特定层液体的分离器。
所述的脱水器是一个离心机或渗透膜装置。所述的离心机是一个上部直径小，下部直径大的双层锥状旋转圆筒。而设有渗透膜的脱水装置是一个以渗透膜为分隔、底部为容纳高渗透物质的空间的容器。
所述的负压抽取管的压力参数可以调节。注射管是由一个自动控制的马达提供推注力量。所述的泵可以是一个负压泵或蠕动泵。所述的自体脂肪移植装置内设有用以液态油的吸附材料。
本发明的另一目的在于提供一种脂肪颗粒筛选方法，包括以下步骤利用多齿梳状旋转杆去除纤维组织块和大组织块；利用层流分离器收集脂肪颗粒；利用脱水器脱水；利用吸附材料去除液态油。
本发明能快速、无创地获取脂肪颗粒并将脂肪粗提物中的脂肪颗粒进行较好地纯化和分离，利用这一技术筛选的脂肪颗粒保持了较好的活性，移植后能最大比例的存活，并将极大减少因杂质存在和坏死等问题，而产生的化脓、液化和纤维硬化块等问题。将颗粒筛选过程目前的2～3小时，减少为15～20分钟，极大提高了脂肪存活的概率，并避免了因手工操作而带来的暴露感染等问题。这也就克服了目前自体脂肪颗粒移植中，存在的几个最主要问题，使自体脂肪颗粒移植成为常用的治疗手段和方法。具体而言本发明的优点主要由以下几点(1).在脂肪获取过程中通过实验对脂肪颗粒微创或无创的参数确定，并依此而设计的自控负压抽吸系统，避免手工操作带来的损伤。
(2).在脂肪筛选过程中①对含有脂肪粗提物的液体施加水柱冲击振荡，致使粗提物中多成份暂时分离。同时，给予液体一流动速度，粗提物中多成份因比重不一，形成不同的层流，从而达到分离纯化的目的。这一方法克服了肉眼去除杂质的漏检问题和肉眼无法辨别等问题，也克服了高速离心对脂肪颗粒造成的损害；②利用渗透膜的渗透压差，加速油、水的分离，方法柔和、高效，避免了高速离心造成的损伤和过度脱水；③旋转杆技术通过对细长纤维条的缠绕，可有效去除此类杂质，比肉眼辨别更为完全和准确。
(3).在脂肪颗粒注入过程中通过实验确定注入压力和注射针管经最佳无(微)创参数，和通过自控机械装置确保均衡压力和准确注射量。可克服原有手工操作压力不均、量不准确等问题，提高存活概率。
(4).脂肪颗粒易感染，加之创伤，极易坏死、液化。本发明设计的系统为密闭系统，减少了手工操作，因暴露而带来的感、污染问题。
以下结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的一个实施例的结构示意图。
图2为本发明旋转杆装置的结构示意图。
图3为本发明水平层流分离器的结构示意图。
图4为本发明旋转离心分离器的结构示意图。
图5为本发明锥状夹层离心机的结构示意图。
图6为本发明设有渗透膜的脱水装置的结构示意图。
图7为本发明注射管的结构示意图。
具体实施例方式
有关本发明的详细说明及技术内容，现就结合
如下首先参阅图1，图1是本发明的一个实施例的结构示意图，在这个实施例中，自体脂肪移植装置分为三个部分，脂肪获取仪1、脂肪筛选仪2和脂肪颗粒注入仪3。其中，脂肪获取仪1是一个负压抽取管，它通过最佳的膨胀压力、负压和抽吸管管径的设定，将脂肪颗粒抽取出来，并通过脂肪获取仪1和筛选仪之间的负压或蠕动泵4，将获取的颗粒注入筛选仪。筛选仪通过吸附材料将液态油去除，通过流体力学和旋转杆技术，将脂肪颗粒粗提物中的血凝块、粗纤维条、破碎组织块等去除，并通过渗透膜技术和旋转技术去除部分水份，此时，通过负压泵或蠕动泵4将筛选好的脂肪颗粒注入脂肪颗粒注入仪3。脂肪颗粒注入仪3通过均衡的压力、电控注射量和实验获取的合适的注射管径等，以最佳注射量和方式注入人体。本发明器件之间通过密闭管连接，并设有负压泵或蠕动泵4提供流体动力。
本发明脂肪获取仪1以现有的负压吸引器为基础，通过设定特定参数的负压区域和特定参数的抽吸管的管径和孔径、孔形，来实现无创或微创获取脂肪颗粒。因此负压抽取管是一个压力参数可以调节的抽取管。
脂肪筛选仪2利用流体力学的原理，对脂肪粗提物中多成份进行分离、提取。它包含四项功能①大组织块、纤维组织块去除；②脂肪颗粒获取；③液态油去除；④脱水。
脂肪筛选仪2采用了以下几个装置来达到脂肪颗粒的无创纯化收集1、旋转杆装置-去除纤维组织块和大组织块请参阅图2，这是本发明的一个旋转杆装置的结构示意图。这是一个杆状的组织挂梳，杆6上带有若干梳齿7，在杆6的顶部设有一个旋转马达卡口5，马达可以通过这个卡口5带动该组织挂梳旋转。该装置在工作过程中，将脂肪颗粒粗提物和液体(生理盐水或其他缓冲液)置于筒状杯中，将杆状的组织梳置于中心，并以一定速度旋转，此时，因液体的涡流现象，质量重的组织成份向中心集冲，纤维组织块和大组织块附挂在多齿梳状的旋转杆上，从而达到了去除大组织块和纤维组织块的目的。
2、层流分离器-获取脂肪颗粒应用流体力学原理，进行层流分离的方案有两种1)水平层流分离器请参阅图3，这是本发明水平层流分离器的结构示意图。在一个实施例中水平层流分离器是一个卧放的圆筒状容器，其顶部设有若干喷淋口8。将脂肪颗粒粗提物加入流动的液体中，通过喷淋口8施加水柱冲振荡，致使粗提物中各组织成份分离散开，同时，给予液体一定流动速度。粗提物中的主要成份是脂肪颗粒，液态油、组织碎屑、血块、纤维组织块等，因比重不同，分成不同层次，并在流动中因速度不一，进一步分离，形成不同层流。浮在最表层的是液态油，第二层是脂肪颗粒，第三层是组织碎屑和纤维组织块，下沉的是血块，水平层流分离器通过对流动较快的第二层脂肪颗粒的收集，即可达到纯化的目的。
2)旋转离心分离器请参阅图4，这是本发明旋转离心分离器的结构示意图。在一个实施例中，旋转离心分离器是一个底部设有旋转马达10的圆筒，于筒状杯的顶端侧面开口为输出口9。旋转离心分离器工作过程中，将脂肪颗粒粗提物和液体(生理盐水或其他缓冲液)放置于一筒状杯中，将筒状杯置于相应卡口的旋转马达10之上，固定并以一定速率旋转。通过离心将不同比重的脂肪颗粒粗提物中的不同成份分层，液态油和直径为2～3mm左右的大小均匀的脂肪颗粒处于最上层，通过提高液体水平面，可将这一层次从输出口9甩出，而达到分离的目的。
3、利用吸附材料去除液态油在上述流程中，通过吸附油脂材料与表面层的接触，去除液态油。
4、脱水装置本发明在不同的实施例中可选用二种装置来达到对获取的脂肪颗粒的适度脱水。
1)锥状夹层离心机请参阅图5，这是本发明锥状夹层离心机的结构示意图。在一个实施例中，锥状夹层离心机是一个上直径小，下部直径大的双层锥状圆筒，于二层11间注入上述步骤获取的脂肪颗粒和液体，将双层锥状筒按特定速度旋转，因重力和离心力作用，液体向下，脂肪颗粒向上，达到脂肪颗粒和水分离的目的。
2)设有渗透膜的脱水装置请参阅图6，这是本发明设有渗透膜的脱水装置的结构示意图。这是一个以渗透膜12为分隔、底部为容纳高渗透物质的空间13的容器。将获取的含有较多水份的脂肪颗粒，注入这个以渗透膜12为分隔的杯中，通过高渗作用，将脂肪颗粒与水分离。
请参阅图7，这是本发明注射管的结构示意图。脂肪颗粒注入仪3实质上是一个注射管，其注射量、注射管管径、孔径和孔形按照自体脂肪移植需要的特定参数设计。它由容器14、自动控制装置、马达、推注塞15、软管16、针头组成，在一些实施例中，软管上还可以设置手动开关17，在必要时可以通过手动控制注射过程。将纯化的脂肪颗粒，注入注射管的容器14中，通过马达给予一定的推注力量，并通过自动控制装置对马达的旋转进行控制，设定持续、间断二种动力方式，以及控制注射量。
以上所介绍的，仅仅是本发明的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明实施的范围，即本技术领域内的一般技术人员根据本发明所作的等同的变化，例如将以上实施例中的各个装置进行组合变化。以及本领域内技术人员熟知的改进、变化，都应仍属于本发明专利涵盖的范围。
权利要求
1.一种自体脂肪移植装置，其特征在于它包括负压抽取管、内部设有多齿梳状旋转杆的容器、层流分离器、脱水器和注射管，器件之间通过密闭管连接，并设有泵提供流体动力。
2.根据权利要求1所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的负压抽取管的压力参数可以调节。
3.根据权利要求1所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的层流分离器是一个在容器内设有液体喷淋口的容器。
4.根据权利要求1所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的层流分离器是一个在容器侧面上部设有输出口、通过旋转分离层流的旋转离心分离器。
5.根据权利要求1所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的脱水器是一个离心机。
6.根据权利要求5所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的离心机是一个上部直径小，下部直径大的双层锥状旋转圆筒。
7.根据权利要求1所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的脱水器是一个设有渗透膜的脱水装置。
8.根据权利要求7所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的设有渗透膜的脱水装置是一个以渗透膜为分隔、底部为容纳高渗透物质的空间的容器。
9.根据权利要求1所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的自体脂肪移植装置内设有用以液态油的吸附材料。
10.根据权利要求1所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的注射管是由一个自动控制装置控制的马达提供推注力量。
11.根据权利要求1所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的泵是一个负压泵。
12.根据权利要求1所述的自体脂肪移植装置，其特征在于所述的泵是一个蠕动泵。
13.一种脂肪颗粒筛选方法，其特征在于包括以下步骤利用多齿梳状旋转杆去除纤维组织块和大组织块；利用层流分离器收集脂肪颗粒；利用脱水器脱水；利用吸附材料去除液态油。
14.根据权利要求13所述的脂肪颗粒筛选方法，其特征在于所述的层流分离器是一个在容器内设有液体喷淋口的容器。
15.根据权利要求13所述的脂肪颗粒筛选方法，其特征在于所述的层流分离器是一个在容器侧面上部设有输出口、通过旋转分离层流的旋转离心分离器。
16.根据权利要求13所述的脂肪颗粒筛选方法，其特征在于所述的脱水器是一个离心机。
17.根据权利要求16所述的脂肪颗粒筛选方法，其特征在于所述的离心机是一个上部直径小，下部直径大的双层锥状旋转圆筒。
18.根据权利要求13所述的脂肪颗粒筛选方法，其特征在于所述的脱水器是一个设有渗透膜的脱水装置。
19.根据权利要求18所述的脂肪颗粒筛选方法，其特征在于所述的设有渗透膜的脱水装置是一个以渗透膜为分隔、底部为容纳高渗透物质的空间的容器。
全文摘要
一种自体脂肪移植装置，包括负压抽取管、内部设有多齿梳状旋转杆的容器、层流分离器、脱水器和注射管，器件之间通过密闭管连接，并设有泵提供流体动力。本发明能快速、无创地获取脂肪颗粒并将脂肪粗提物中的脂肪颗粒进行较好地纯化和分离，利用本发明的装置筛选的脂肪颗粒保持了较好的活性。
文档编号A61B19/00GK1723857SQ200410053050
公开日2006年1月25日 申请日期2004年7月21日 优先权日2004年7月21日
发明者李青峰, 雷华, 郑丹宁 申请人:上海第二医科大学附属第九人民医院, 上海百多安生物医药科技有限公司