CN109266532B - 用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于从抽吸出的脂肪材料制备能够用于注射的脂肪组织的容器、装置以及套件。具体地，用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器具有用于洗涤抽吸的脂肪材料的洗涤腔室，该容器具有入口和出口，用于使脂肪材料通过入口进入洗涤腔室并且使所述材料的流体组分穿过出口离开所述腔室，所述洗涤腔室内包括至少一个用于机械地形成流体组分的乳化液的搅拌组件，每个搅拌组件均包含弹性部件和固连于弹性部件上的至少一个球体。由于弹性部件和球体固连，轻微的震荡和摇晃也会引起容器内小球较大幅度的运动，并且弹簧的翻转引起无差别涡流运动，从而更有效地促进乳化液形成，因而能够简化操作流程，提高工作效率。

Description

用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器

技术领域

本发明涉及用于从抽吸出的脂肪材料制备能够用于注射的脂肪组织的容器、装置以及套件。

背景技术

早在上个世纪的70年代，自体脂肪移植成为整形外科界确认的方法后，就逐渐被应用到美容整形的各个领域。自体脂肪移植需要对吸入的脂肪进行处理，重要的是必须先排出的吸入脂肪中的红细胞和破碎的脂肪细胞中产生的脂肪油成分。这是因为，红细胞分解后的成分会破坏正常组织，从而破坏脂肪细胞而降低脂肪的移植成活率；而脂肪油离开脂肪细胞会分解和形成酸性的游离脂肪酸，也成为破坏正常组织和正常脂肪细胞的因素而降低脂肪移植成活率，而这种游离脂肪酸的形成也会引起和增加细胞死亡，这些坏死组织容易增加二次感染的几率或者成为细菌的培养基地，而且脂肪油可留在脂肪细胞的壁和细胞间像血膜一样妨碍移植的脂肪细胞的生存所必须的氧气供应致使脂肪细胞坏死。因为这些原因，一般在脂肪移植之前需要除去脂肪油，但受操作条件和设备的影响，仍然难以作到完全分离，还是会有一部分混入移植脂肪中，特别是移植量比较多时移植空间的下部常见聚集的脂肪油，这样会影响手术效果，出现的症状包括引发炎症或破坏组织，形成大肿块，触摸时像肿块等。

为了去除抽取脂肪中的红细胞和脂肪油，最原始的方法是将抽取的脂肪利用漏斗模样的容器静置自然分离，但是用这种方法很难分离脂肪油(脂肪油分离后位于脂肪上层)，而且消耗时间比较多。另一种原始处理方法是将抽取的脂肪拿布包上后用手挤压分离杂质，同时靠挤压的力度压缩脂肪，达到分离过滤出脂肪油的目的，但是用这种方法同样花费很多时间，而且过程繁琐，分离效果与操作者有关，更重要的这种方法存在脂肪与人的手以及空气接触后的感染危险。

为安全有效地分离红细胞和脂肪油，一些利用注射器形态的容器作为分离器具的技术研发和相关装置的开发陆续被报道。中国发明专利申请200480002834.0中公开了一种闭环脂肪移植***，从其说明书的描述可以看到，该移植***主要针对较大量的脂肪移植手术，达到在脂肪抽取、液体分离和脂肪移植过程不会发生细菌感染的目的，但该***各部件之间的组成关系相对复杂，对操作要求比较高，不利于普及应用，而且该移植***并未考虑脂肪油的分离问题。中国实用新型专利2006220113167.x中公开了一种自体脂肪移植脂肪细胞采集筛选注射器，在注射器中设置内、外活塞，通过吸脂机在管内形成负压腔隙而完成吸脂，随后需要将该内外活塞取出，***经特殊改制的带有活瓣的原注射器推拉杆，经离心使油脂通过活瓣溢出，然后再重新更换注射器推拉杆完成脂肪的注入移植。可以看到，该专利技术中对脂肪油的分离仅仅依靠离心，溢出的脂肪油只是位于脂肪上部，且难以分离彻底，尤其是当仅对少量脂肪组织分离时精确度降低，为避免脂肪油的混入，只能损失纯脂肪组织，造成脂肪的流失。

中国发明专利申请201180034851.2中公开了一种用于制备脂肪组织的装置和方法，其装置结构如附图1所示，包括至少一个洗涤和分离容器1，所述至少一个洗涤和分离容器1具有用于洗涤吸脂材料的洗涤腔室101，所述容器1具有入口102和出口103，用于使通过脂肪抽吸而提取的小叶脂肪材料通过所述入口102进入所述洗涤腔室101和用于使所述材料中的流体组分通过所述出口103离开所述腔室101，且所述洗涤腔室101包括用于通过机械搅拌而形成流体组分的乳化液的装置，乳化液形成装置由诸如球等的至少一个搅拌元件104构成，用于在所述洗涤和分离容器1经受机械或手动搅拌时增加所述液体组分的乳化。使用该装置进行脂肪细胞的制备时，如附图2所示，至少要包含四个步骤，一是洗涤步骤，将容器1以出口103面朝地面的方式保持在竖直位置，通过将诸如消毒盐水的液体材料压力注射到所述内洗涤腔室101中来进行重复洗涤，以获得没有任何油、血液以及任何抽取期间使用的溶液的高纯度细胞团块(图2a)；二是乳化步骤，将容器定向在水平位置，即近似平行于地面，手动或机械地搅拌所述容器1，以促进流体组分、具体地具有消毒流体物质的油组分和血液的乳化(图2b)；三是乳化液移除步骤，以出口103面朝下的方式将容器1布置在相对于地板的竖直位置中，以获得在构成容纳在洗涤腔室101中的脂肪的液体乳化液上的固体组分的分层，包括在流体组分的乳化液上漂浮的细胞碎片、细胞和一个或多个细胞团块的固体组分，将流体组分(即，油/液体)的乳化液通过洗涤和分离容器1的出口103从洗涤腔室101排出(图2c)；四是固体组分移除步骤，使得容器1出口103朝上竖直定向，使得固体组分漂浮在洗涤溶液上(图2d)从而将固体组分从洗涤和分离容器排出。

上述发明专利申请通过在容器内设置多个小球作为搅拌装置促成乳化液的产生，从而提高脂肪细胞的纯度，但是，由于小球具有一定的质量，在容器竖直放置时下沉到底部，这种情况下进行震荡和晃动，该球体所起到的搅拌作用十分有限，因而需要将容器横过来再进行搅拌操作，即上文提到的乳化步骤，这增加了操作难度，而且，如果是人工操作，增加了污染的可能性，如果是机械操作，则增加了机械的复杂度，因为需要专门设置使得容器从竖直位置旋转到水平位置的旋转驱动装置。同时，在整个脂肪细胞制备过程中，需要进行至少三次容器的朝向转换操作，由于容器两端均连接有管路，在多次朝向转换操作的情况下不可避免地会对管路与容器的连接部位的稳固程度产生影响，从而加大污染的可能性。另外，即使乳化步骤容器处于水平放置状态，由于小球自身重力问题其在晃动/搅拌过程中仍旧会更多地集中在容器靠近地面的位置运动，搅拌作用在整个容器内存在差别，从而乳化效率有待提高。

因而，针对现有技术存在的上述技术问题，目前仍存在能够更方便地进行操作和更有效地进行乳化的脂肪细胞的制备装置和方法的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够避免上述缺陷的装置，用于由被抽吸出的脂肪材料例如小叶脂肪、即包含细胞大团块、细胞和细胞碎片的脂肪材料制备用于移植的脂肪组织。

本发明另外的目的是涉及使用所述装置来制备用于移植的脂肪组织的方法，所述方法和装置允许将生物材料维持在完全封闭的***中，并通过相对简单的操作步骤和相对高效的乳化程度来制备纯化程度更高的脂肪组织。

本发明另外的目的是提供通过上述装置和方法而制备的脂肪组织，特别是脂肪细胞。其含有更少的血液、油，从而能够在植入后保持更好的手术效果。

上述目的通过包括至少一个洗涤和分离容器的装置来实现，所述至少一个洗涤和分离容器具有用于洗涤抽吸的脂肪材料的洗涤腔室，该容器具有入口和出口，用于使脂肪材料通过入口进入洗涤腔室并且使所述材料的流体组分穿过出口离开所述腔室，所述洗涤腔室内包括至少一个用于机械地形成流体组分的乳化液的搅拌组件，每个搅拌组件均包含弹性部件和固连于弹性部件上的至少一个球体。

优选地，所述搅拌组件为多个。

可选地，弹性部件固连于洗涤和分离容器内壁。

可选地，弹性部件固连于洗涤和分离容器顶壁和底壁，和/或，弹性部件固连于所述洗涤和分离容器周向侧壁。

优选地，所述搅拌组件围绕所述洗涤和分离容器的纵向轴线在周向上均匀布设。

可选地，弹性部件一端固连所述球体，另一端呈游离状或同样固连有球体。

优选地，弹性部件为螺旋弹簧、片簧和/或弹性杆。

优选地，弹性部件在静止时的长度大于等于容器横截面的半径。

可选地，每个弹性部件上设置一个球体，球***于弹性部件端部。

可选地，每个弹性部件上设置多个球体。

优选地，多个球体沿着弹性部件纵向轴线对称地布设。

优选地，所述洗涤腔室内设置有尺寸减小装置，用于将待处理的脂肪材料切割成更小的尺寸。

优选地，尺寸减小装置包含至少一个尺寸减小网。

优选地，所述尺寸减小装置包含第一尺寸减小网和第二尺寸减小网，分别位于入口处和出口处。

优选地，所述尺寸减小装置还包含第三尺寸减小网，其布设于第一尺寸减小网和第二尺寸减小网之间。

优选地，所述尺寸减小网的网孔由入口到出口逐渐减小。

本发明的目的还通过用于制备脂肪组织的套件来实现，该套件包含至少一个用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器、用于从患者抽吸脂肪材料的注射器、用于收集/注射处理的生物材料的注射器、洗涤液体容器、用于收集废弃材料的容器，以及用于连接上述部件的管路。

本发明的目的还通过用于制备脂肪组织的装置来实现，该装置包括洗涤和分离容器，以及保持装置，所述保持装置用于保持所述洗涤和分离容器，并提供所述洗涤和分离容器在垂直于地面的平面内的转动。

优选地，所述保持装置还提供所述洗涤和分离容器在垂直于地面的平面内的沿上下和左右方向的震动驱动。

本发明的目的还包括获得通过如上所述的用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器制备的脂肪组织或脂肪细胞。

本发明相对于现有技术具有以下优势：

1.由于弹性部件和球体固连，则即使在容器处于竖直状态时，轻微的震荡和摇晃也会引起容器内小球较大幅度的运动，并且弹簧的翻转引起无差别涡流运动，从而更有效地促进乳化液形成。弹性部件可以设置为多个，在横向和纵向上分布均匀，这使得无需在纵向上移动容器即可实现较为充分的搅拌，提高了工作效率。

2，由于搅拌作用主要由球体来完成，对于容器内的组织产生冲击和摩擦的主要来源是球体，因而能够最大程度地保证脂肪细胞的完整性，降低脂肪细胞的破损率。

3，鉴于容器的简单移动即可实现充分的搅拌，因而能够简化操作流程，一方面降低手动操作时的被污染风险，另一方面也会降低机械驱动操作情况下机械的复杂度。

4、由于弹性部件的存在而无需横置容器完成搅拌，因而允许在容器纵向中部，例如靠近入口也即位于搅拌元件上游的位置增设一个或多个尺寸减小网，从而能够保证待处理材料的尺寸减小程度和效果，进一步提高工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1示出现有技术中的脂肪组织的制备装置的洗涤和分离容器的侧视图。

图2示出基于包含图1所示的洗涤和分离容器的制备装置制备脂肪组织的操作流程示意图。

图3示出按照本发明的第一实施方式的洗涤和分离容器的纵剖面示意图。

图4示出按照本发明的第二实施方式的洗涤和分离容器的纵剖面示意图。

图5示出按照本发明的第三实施方式的洗涤和分离容器的纵剖面示意图。

图6示出按照本发明的第四实施方式的洗涤和分离容器的纵剖面示意图。

图7示出按照本发明的第五实施方式的洗涤和分离容器的纵剖面示意图。

图8示出按照本发明的实施方式的包含洗涤和分离容器的脂肪制备装置套件示意图。

图9是利用本发明的实施方式的脂肪制备装置制备脂肪组织的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合说明书附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

<洗涤和分离容器>

<第一实施方式>

图3示出按照本发明的第一实施方式的洗涤和分离容器的纵剖面示意图。洗涤和分离容器1具有用于洗涤抽吸的材料的洗涤腔室101，所述容器1具有入口102和出口103，用于使抽吸得来的脂肪材料通过入口102进入洗涤腔室101并且按照时间顺序，即首先流体组分和然后固体组分的顺序通过出口103离开所述腔室101，所述洗涤腔室101包括用于机械地形成流体组分、具体地是从破裂的脂肪细胞获得的油、血液和/或其它消毒液体溶液的乳化液的装置。

所述乳化液形成装置由至少一个搅拌组件4组成，所述至少一个搅拌组件4包括弹性部件41和固连于弹性部件41上的球体42，具体地，弹性部件41可以是螺旋弹簧。可选地，弹性部件41固连到洗涤和分离容器1的顶部和底部。球体42固连于弹性部件41上，用于在使洗涤和分离容器1经受震荡、摇晃时增加液体组分的乳化液。在本发明的装置中，容器1的简单手动搅拌能够提供液相与固相的分离，所述液相包括流体乳化液，所获得的固相包括细胞、细胞碎片、细胞团块。

可选地，搅拌组件4的数量大于等于4个。

可选地，搅拌组件4在容器1内均匀分布。例如，以容器1在高度方向的中心线对称分布于容器的底壁和顶壁，以及/或者，以容器1的纵向轴线为中心呈圆周分布。

可选地，在洗涤和分离容器1中设置有尺寸减小装置，该尺寸减小装置包含若干尺寸减小网。至少在洗涤和分离容器1的入口102处设置有第一尺寸减小网301。待处理的材料在进入洗涤和分离容器1的洗涤腔室101之前通过该尺寸减小网301，以将材料切割成更小的尺寸。可选地，在洗涤和分离容器1的出口103处也设置有第二尺寸减小网302。

优选地，从入口102到出口103，尺寸减小网的网孔尺寸递减。

尺寸减小网3由至少一组平行的或相交的片材或切割线构成。优选地，该片材或切割线由消毒材料诸如金属制成。

所述尺寸减小网34的网孔可以具有各种形状，例如但不限于：三角形、长方形、菱形、六边形、八边形，等等。

<第二实施方式>

按照本发明的第二实施方式的洗涤和分离容器如图4所示，其结构与第一实施方式类似，不同之处在于，螺旋弹簧形式的弹性部件41固连到洗涤和分离容器1的侧壁。

可选地，搅拌组件交替布设在洗涤和分离容器1内壁的相对侧。

可选地，搅拌组件呈螺旋形式布设在洗涤和分离容器1的侧壁上。

在该实施例中，可选地，在第一尺寸减小网301和第二尺寸减小网302之间，相比于出口103而更靠近入口102的位置，设置第三尺寸减小网303。

待处理的材料在进入洗涤和分离容器1的洗涤腔室101之前通过两级尺寸减小网301、303，从而可以将材料切割成更小的尺寸。

<第三实施方式>

按照本发明的第三实施方式的洗涤和分离容器如图5所示，其结构与第一实施方式类似(尺寸减小网省略未示出)，不同之处在于，螺旋弹簧形式的弹性部件41不与洗涤和分离容器1连接，而是具有游离端。在该实施例中，弹性部件41提供了与容器1的内壁之间充分的反弹力，使得无论是在容器1处于竖直朝向还是水平朝向时，容器1的晃动都能够引起球体42的活跃运动，从而有效提高乳化效果。

可选地，螺旋弹簧形式的弹性部件41两端均设置有球体42。

在该实施例中，可选地，在在第一尺寸减小网301和第二尺寸减小网302之间的任一位置增设1-3个尺寸减小网，由此进一步提高尺寸减小效果，保障脂肪组织的分离比率。

<第四实施方式>

按照本发明的第四实施方式的洗涤和分离容器如图6所示，其结构与第一实施方式类似(尺寸减小网省略未示出)，不同之处在于，搅拌组件4′所包含的弹性部件41′为片簧，片簧形式的弹性部件41′固连到容器内壁，球体42′固连到弹性部件41′。

可选地，片簧形式的弹性部件41′固连到洗涤和分离容器1的上下两端、或者是固连到其内壁上。

在该实施方式中，用来作为弹性部件41′的片簧的朝向可以相同，例如，片簧面积较大的一面都朝向某一个方向，也可以不同，例如，片簧面积较大的一面都朝向容器壁，或者是朝向随机布置。

可选地，片簧的长度可以相同，也可以彼此不同，例如，呈长短交替的形式，或者是螺旋式加长的形式。

<第五实施方式>

按照本发明的第五实施方式的洗涤和分离容器如图7所示，其结构与第一实施方式类似(尺寸减小网省略未示出)，不同之处在于，搅拌组件4″包含弹性部件41″和球体42″，其中，在每个弹性部件41″上固连有多于一个的球体42″。

可选地，弹性部件42″为螺旋弹簧，其固连到洗涤和分离容器1内壁，或者是游离于洗涤腔室内。

可选地，多于一个的球体42″固连到同一弹性部件42″的相同侧或者不同侧。

可选地，球体42″与弹性部件42″之间通过短丝连接。

<脂肪组织制备装置以及套件>

图8示出按照本发明的实施方式的包含洗涤和分离容器的脂肪制备装置套件的示意图。所述套件允许脂肪材料的转移可在封闭***中发生，在该封闭***中来自供体的脂肪材料以及最终制得的脂肪组织完全不接触外部环境。

该套件包含按照上述实施方式描述的洗涤和分离容器1、用于从患者抽吸材料的注射器7、用于收集/注射处理的生物材料的注射器12、洗涤液体容器10(例如，容纳盐水的袋子)、用于收集废弃材料的容器11，它们通过7消毒管、多向阀、鲁尔连接器连接或能够连接到一起。

具体地，洗涤和分离容器1入口102和/或出口103可被连接到三向阀9，诸如现有技术中已知的鲁尔锁注射器7由管或导管8连接到配备有三向阀9的洗涤和分离容器1的入口102，该注射器7经由在其表面上设有一个或多个孔的插管进行脂肪材料的抽吸。

洗涤液体袋子10中容纳有例如生理盐水的液体，其用于在进行脂肪材料的洗涤和分离之前排除容器1内的空气、提供压力迫使脂肪材料进入和离开腔室101以及对脂肪材料进行反复洗涤。

注射器12连接到出口103，用于收集所制备的与液体混合的生物材料，其被允许沉淀以获得固体组分与残余的液体组分的分离。储存在容器12中的材料可以被设计成在最终保存和/或再注射之前在洗涤和分离容器1和/或尺寸减小容器2中进行再次处理。

用于收集废弃材料的容器例如袋子11通过三向阀9连接出口103，将乳化液收集其中。

洗涤和分离容器1可以由一保持装置(未示出)进行保持，并提供该容器1所需的运动的驱动，例如，能够提供容器1在垂直于地面的平面内的转动，以实现由出口103朝向地面到入口102朝向地面的倒置转换，同时，也能提供容器1在垂直于地面的平面内的上下和/或左右的震动驱动。可选地，保持装置还可以提供容器1绕垂直于地面的轴线的转动。

<脂肪组织制备流程>

图9示出了利用本发明的实施方式的脂肪制备装置制备脂肪组织的方法流程图。

具体地，在步骤501，即尺寸减小步骤，通过重力/注射经由洗涤液体容器10内的液体提供压力，使得抽吸所得的小叶脂肪通过尺寸减小装置至少一次，从而分离细胞团块，使得所述细胞团块与预定尺寸一样大或小于预定尺寸，并且使得所述细胞团块平均起来具有大致相同的尺寸。

在步骤502，即洗涤和分离步骤，将消毒洗涤溶液注射到洗涤和分离容器1的洗涤腔室101中至少一次，搅拌所述洗涤和分离容器1，以通过乳化液形成装置促进流体组分的乳化，具体地是促进油组分与消毒流体物质的乳化，获得固体组分在液体乳化液上的分层，所述固体组分的分层包括细胞碎片、细胞和一个或多个细胞团块的固体组分；通过所述入口102将清洁的洗涤溶液注入，并且通过所述洗涤和分离容器1的所述出口103以及流体组分的乳化液的密度梯度的除去作用而将所述流体组分的乳化液从所述洗涤腔室101排出。重复该洗涤和分离步骤，直到排出的流体组分没有诸如油和/或血液的任何杂质为止。

在步骤503，即固体组分排出步骤，在所述出口103朝上的情况下将所述洗涤和分离容器1竖直地定位，以允许所述固体组分漂浮在所述洗涤溶液上，通过所述洗涤和分离容器1的入口102在压力作用下将洗涤溶液注入，以允许所述固体组分从出口103排出。

其中，所述洗涤溶液注射步骤、所述乳化液排出步骤以及用于产生所述乳化液的搅拌步骤均是在所述容器1被布置在竖直位置中，并且所述出口103朝下，即朝向地面的情况下进行的。

可选地，用于产生所述乳化液的搅拌步骤是在所述容器1被相对于地面水平地布置的情况下进行的。

经过上述处理允许经过简单、迅速且低价的处理获得可移植的脂肪组织/脂肪细胞，其可以直接向患者进行注射，或者在适合的条件下进行存储。

形成本发明的主题的以上公开的装置、套件和方法可以明显地不仅用于制备待移植的脂肪组织，而且还用于制备需要具有高纯度水平以供使用的任何类型的组织/细胞/细胞团块。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (5)

1.一种用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器(1)，其具有用于洗涤脂肪材料的洗涤腔室(101)、入口(102)和出口(103)，洗涤和分离容器(1)用于使脂肪材料通过入口(102)进入洗涤腔室(101)并且使所述材料的流体组分穿过所述出口(103)离开所述洗涤腔室(101)，其特征在于，所述洗涤腔室(101)内包括多个用于机械地形成流体组分的乳化液的搅拌组件(4)，每个搅拌组件(4)均包含弹性部件(41)和固连于所述弹性部件(41)上的至少一个球体(42)；其中，所述弹性部件(41)的一端固连于所述球体(42)，所述弹性部件(41)的另一端固连于所述洗涤和分离容器(1)的侧壁同时所述搅拌组件呈螺旋形式布设在洗涤和分离容器(1)的侧壁上。

2.如权利要求1所述的用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器(1)，其中，所述弹性部件(41)为螺旋弹簧、片簧或弹性杆中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器(1)，其中所述弹性部件(41)在静止时的长度大于或等于容器横截面的半径。

4.如权利要求1-3中任一项所述的用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器(1)，其中，每个所述弹性部件(41)上设置一个所述球体(42)，所述球体(42)位于所述弹性部件(41)的所述一端。

5.如权利要求1-3中任一项所述的用于制备脂肪组织的洗涤和分离容器(1)，其中，每个所述弹性部件(41)上设置多个所述球体(42)。

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