CN104918641B - 脂肪处理装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种用于脂肪材料和含水流体的混合物的浓缩的装置(11)。该装置(11)包括：腔室(31)，其用于接收脂肪材料和含水流体的混合物；吸收材料体(25)，所述腔室(31)通过具有至少一个开口(24)的分隔构件(23)与吸收材料(25)分开；以及遮断元件(21)，其能够从闭合位置移动到打开位置，在所述闭合位置，所述开口(24)闭塞，在打开位置，所述开口(24)允许流体从腔室(31)流到吸收性材料(25)。已经发现，吸收性材料的使用使脂肪材料能够以无源的、单容器工艺浓缩成所要求的程度，而不破坏脂肪组织。还描述了该装置的使用方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于处理脂肪材料的装置和方法。特别地，本发明涉及在脂肪整形术以及在自体脂肪移植中使用的装置和方法。
背景技术
脂肪整形术或者脂肪抽吸术是一种从患者身体上的特定部位去除过量的脂肪组织的成熟方法，一般涉及到去除大量的脂肪组织从而治疗诸如肥胖症等状况。自体脂肪注入或移植在美容和整形手术中变得日益常见用来增加组织或填充身体和皮肤缺陷，其中脂肪抽吸术取得的脂肪组织再注入到身体上的第二部位。该过程通常涉及到去除和转移比脂肪抽吸术中所涉及到的更少量的组织，通常一次大约50-200ml。
自体脂肪注入已经用于在身体的包括面部、大腿、臀、胸部和鼻子在内的许多区域中校正变形和/或平滑皮肤缺陷。对于组织造型，自体脂肪的使用优先于诸如硅酮或聚丙烯酰胺凝胶的合成材料的使用，因为其无毒，不是外来材料，不会被身体抗拒。
本领域已知有许多用于从体中去除脂组织的技术。这些技术包括：在真空下去除脂肪组织之前，对提取部位预先注入低渗盐水和透明质酸或者利多卡因和肾上腺素；从多个切口部位去除组织以获得组织的均匀去除(称为“交叉(criss-cross)”)；以及在通过抽吸去除之前使用高频声波来液化皮肤下的脂肪。
为了将已经从患者体中提取的自体脂肪再次注入，需要处理提取的脂肪材料以去除任何多余的液体、注入的溶液以及其他杂质。在净化脂肪材料的同时，重要的是不破坏所提取的组织，因为这样会影响移植的成功。例如，认为受损组织是注入的脂肪被身体再次吸收而失去通过转移所获得的任何有益效果的原因之一。
已经开发出多种装置，这些装置试图将从身体提取脂肪材料与同一材料的净化和再注入相结合。
一种此类装置是LipiVageTM Fat Harvest,Wash and Transfer System，其由Genesis Biosystems有限公司开发。在该系统中，一次性注射器型装置附接到低水平真空器且用于将脂组织从患者体中提取到无菌的过滤腔室中。一旦处于腔室中，所提取的脂肪在低压下经过机械过滤和清洗，通过真空将不需要的成分移除到废物容器中。然后，将浓缩的脂肪转移到注射用注射器中，准备再次注入患者体中。
另一种自体脂肪移植的方法是由S.Coleman博士开发的Coleman系统，其将注射器、插管和离心机结合在一起。首先，将利多卡因溶液、肾上腺素和乳酸盐林格氏溶液(lactated Ringer’s Solution)注入提取部位。然后利用注射器移除脂组织，通过离心作用净化，然后再次插入患者体中。
ViafillTM系统也是一种一次性的、基于注射器的系统，其利用离心机来净化脂肪组织，提取注射器形成了置于离心机中的腔室。再次注入可通过采收注射器或者通过单独的转移装置来实施。
最后，PureGraftTM系统利用真空辅助的薄膜过滤来从所提取的脂组织中去除多余的流体、血细胞以及其他碎屑。在从患者体中提取脂肪组织之后，第一薄膜去除松散的血细胞、自由脂质、流体以及其他碎屑，第二薄膜引导碎屑流且辅助将废物排泄到废物袋中。在过滤之后，所提取的脂肪在再次置于患者体中之前用处理溶液进行清洗。
存在与目前市场上可用的产品相关联的多种缺点。许多产品依赖于离心作用来净化脂肪组织；虽然离心作用通常不会改变脂组织的结构，但是发现与过量的离心作用相关联的相对离心力(g-force)会损坏脂组织且使脂组织降解，导致组织转移不成功和/或脂肪被身体再次高度吸收。另外，可用的装置复杂，通常要求将组织从一个容器转移到另一个容器来进行净化和/或再注入。该额外的组织处理会破坏纤细的脂组织。还增加了实施操作所需花费的时间，增加了从业者所需的设备的量。
发明内容
现在已经设计了一种改进的脂肪处理装置，其克服了或者基本缓解了与现有技术相关联的上述问题和/或其他问题。
根据本发明的第一方案，提供一种用于脂肪材料和含水流体的混合物的浓缩的装置，该装置包括：腔室，其在使用时用于接收脂肪材料和含水流体的混合物；以及吸收性材料体，所述腔室通过具有至少一个开口的分隔构件与吸收性材料分开；以及遮断元件，其能够从闭合位置移动到打开位置，在所述闭合位置上，所述开口被闭塞，在打开位置上，所述开口允许流体从腔室流到吸收性材料。
根据本发明的装置浓缩脂肪材料中的脂细胞，同时通过吸收性材料的吸收来去除水和溶解的物种。这使得脂肪材料能够以无源的、单容器工艺浓缩成所要求的程度，而无需可能会破坏脂肪组织的离心机或真空器。另外，使用吸收性材料来从脂肪材料和含水流体的混合物中去除液体和其他不需要的成分得到了胶状的流出物，而不是液态的流出物。这既降低了与处置液态形式的体液相关联的污染风险，又使得更容易处置。
在本发明的背景下，“脂肪材料”是指脂肪组织或脂组织，其能够从患者体中提取出来并且除了脂质外可以包括其他成分。例如，所提取的脂肪材料还可以包括全血、血小板、血浆、诸如低渗盐水、透明质酸、利多卡因和/或肾上腺素的注入溶液，等等。
在优选的实施例中，该装置用来在材料浓缩之前从患者体中提取脂肪材料。通过脂肪抽吸术提取脂肪材料的装置是本领域已知的，在本发明中可以使用任何适合的装置。例如，该装置可以在低压或真空下提取脂肪材料，可以经由插管或针来提取脂肪材料，插管或针装配到装置上或者与装置一体地形成。在提取脂肪材料之前，可以将预注射溶液注入提取部位。该溶液可以包括例如低渗盐水、透明质酸、利多卡因和/或肾上腺素。
在脂肪材料浓缩之后，该装置可用于将脂肪材料再次注入患者体中，例如，在自体脂肪移植过程中。这可以通过例如经由针或插管再次注入脂肪材料来完成，并且可以在增大的压力下完成。
因此，本发明的装置可用来从患者体中的第一部位提取脂肪材料，浓缩所提取的脂肪材料，将其再次注入患者体中的第二部位。在所有这三个阶段中使用单个装置是有益的，因为这样限制了实施自体脂肪移植所需的设备的量，从而降低成本以及简化操作。
在该装置中所使用的吸收性材料可以是具有充分吸收性以从脂肪材料中去除液体和其他不需要的成分的任意材料。优选地，吸收性材料是超吸收性材料。
超吸收性材料是一种能够吸收并保持是其自身重量多倍的液体的材料。通常地，此类材料通过与水分子氢键合来吸收水溶液，并且可以吸收多达其自身重量的200倍、400倍或500倍或更多的液体。
最常使用的超吸收性材料是聚丙烯酸盐，即，聚丙烯酸的盐。例如，聚丙烯酸的钠盐(交联聚丙烯酸钠)可以通过在存在引发剂的情况下使与氢氧化钠混合的丙烯酸聚合来生成。
其他的超吸收性聚合物包括聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚环氧乙烷、聚丙烯腈的淀粉接枝共聚物，以及其他。
本发明可使用的另一类超吸收性材料是藻酸盐，即，藻酸的盐。这种材料作为褐藻细胞壁里丰富的粘性胶天然地存在，商业形式是从海藻中提取的。藻酸是一种线性共聚物，具有在不同的序列或嵌段中共价连接在一起的(1-4)-连接的β-D-甘露糖醛盐的均聚嵌段及其C-5差向异构体α-L-古罗糖醛盐残基。在本发明中特别适合使用的藻酸盐是藻酸钙和藻酸纳。
在装置中使用的吸收性材料的量取决于所使用的吸收剂的性质且取决于在装置中存在的脂肪材料的量，但是通常足以吸收在腔室中的脂肪材料内所包含的液体。
吸收性材料可以通常定位在第二腔室中，靠近接收脂肪材料的腔室，两个腔室由分隔构件分开。例如，第二腔室可以围绕着接收脂肪材料的腔室，其可以位于接收脂肪材料的腔室的上方或下方，或者可以邻近接收脂肪材料的腔室定位。优选地，包含吸收性材料的第二腔室围绕接收脂肪材料的腔室，提供脂肪材料与吸收性材料之间的大的接触面积。
分隔构件定位在接收脂肪材料的腔室与吸收性材料之间，并且具有至少一个开口，通过该开口，腔室和吸收性材料能够形成流体连通。
分隔构件可以具有多于一个的开口。例如，分隔可以具有两个开口，或者三个开口，或者一系列开口。更大数量的开口增加了腔室中的脂肪材料与吸收性材料之间的接触，并且因此提高了浓缩脂肪材料的速度。
开口可以为使得脂肪材料中的液体以及其他不需要成分能够通过的任意适合的形式。例如，开口可以为圆形、方形或矩形开口，或者可以为细长槽。
分隔构件的形状取决于接收脂肪材料的腔室的形状以及吸收性材料的相对位置。例如，在吸收性材料位于腔室近处的情况下，分隔构件可以是位于腔室和吸收性材料之间的平面型的或者弓形的分隔。在吸收性材料围绕腔室的情况下，分隔构件可以是环状的。
遮断元件可以位于分隔构件近处，连接到分隔构件，或者与分隔构件一体地形成。遮断元件能够在两个位置之间移动，即闭合位置和打开位置，在闭合位置上，遮断元件闭塞分隔构件中的开口，在打开位置上，分隔构件中的开口允许腔室与吸收性材料之间的液体流动。
遮断元件可以具有与分隔构件对应的尺寸和形状，具有与分隔构件的开口对应的开口。遮断元件相对于分隔构件的运动随后可以使得遮断元件的开口和分隔构件的开口移动而对准或不对准，从而交替地闭塞和露出分隔构件的开口。可选地，遮断元件可以具有与分隔构件的开口对应的尺寸和形状，并且能够交替地经过所述开口以及远离所述开口移动从而闭塞开口和露出开口。
优选地，用户可以使遮断元件在打开位置和闭合位置之间移动。这可以通过致动构件来实现，这使得遮断从打开位置移动到闭合位置。例如，在遮断元件具有与分隔构件的开口对应的开口的情况下，致动构件可以使遮断元件的开口和分隔构件的开口移动而对准和不对准。在分隔构件为环状分隔构件的情况下，致动构件可以引起对应的环状遮断构件的旋转，从而使得遮断元件的开口和分隔构件的开口对准和不对准。
优选地，该装置还包括位于接收脂肪材料的腔室与吸收性材料之间的多孔薄膜。多孔薄膜可附接到分隔构件上或遮断元件上，或者其可以形成腔室与分隔构件或遮断元件之间、分隔构件与遮断元件之间或者分隔构件或遮断元件与吸收性材料之间的单独的部件。
在所提取的脂肪材料与吸收性材料之间使用多孔薄膜允许不需要的液体和小颗粒穿过腔室和吸收性材料之间，但是阻止大颗粒(例如脂细胞)和其他微孔材料的运动。较大的孔尺寸是期望的，因为这样可以提高吸收性材料吸收流体的速度，但是同时会导致期望的物种从脂肪材料中失去。因此，孔的尺寸优选地对应于希望保留在脂肪材料中的最小细胞尺寸。
脂细胞是从体中提取的脂肪材料的主要成分之一，并且重要的是它们保留在脂肪材料中。它们具有近似70-100μm的尺寸。另一种期望保留在脂肪材料中的物种是血小板，因为血小板有助于保持身体的止血性。血小板具有近似2-5μm的尺寸。多孔薄膜的孔尺寸因此优选地小于大约70μm，更优选地小于50μm，更优选地小于30μm，或者小于15μm。更优选地，孔尺寸小于大约5μm，或者小于大约3μm。最优选地，孔尺寸在大约1μm与大约3μm之间。最优选地，孔尺寸为大约2μm。
多孔薄膜可以是本领域已知的任何适合的材料。例如，多孔薄膜可以是聚合材料。优选地，多孔薄膜是聚碳酸酯薄膜。
根据本发明的装置可以为注射器的形式。注射器可用来从患者体中的第一部位提取脂肪材料，浓缩脂肪材料，以及将浓缩后的脂肪材料再次注入到患者体中的第二部位。可以通过插管从患者体中提取脂肪材料，插管可以装配到注射器上或者可以与注射器一体地形成。注射器活塞可用来在注射器内产生低压区，这将脂肪材料抽入内部。
注射器的内部可以包括用于接收提取的脂肪材料的第一腔室以及收容吸收性材料的第二腔室。两个腔室由分隔构件分开。分隔构件可以包括例如将注射器的内部划分成第一腔室和第二腔室的平面型或弓形的分隔。可选地，分隔构件可以是环状的，从而形成第一内腔室以及在分隔构件与注射器的外壁之间的第二环状腔室。优选地，环状腔室可用来在脂肪材料被抽入内腔室的同时保持住吸收性材料，但是相反的布置也是可行的。
在将脂肪材料抽入本发明的装置之前，遮断元件可移动到闭合位置，从而阻止用于接收脂肪材料的腔室与吸收性材料之间的流体连通。
脂肪材料可以通过插管或针被抽入装置中，并且这可在低压下实施。低压可以通过例如真空器或抽吸泵或注射器活塞来施加。
一旦脂肪材料处于腔室中，遮断元件从闭合位置移动到打开位置。这将提取的脂肪材料暴露于吸收性材料。如果存在，液体和其他材料被吸收性材料从脂肪材料中吸出，穿过分隔中的一个或多个开口且通过多孔薄膜。一旦脂肪材料已经达到所需的浓缩度，遮断元件返回闭合位置，闭塞分隔构件中的开口且阻止脂肪材料与吸收性材料之间的流体连通。
然后，将浓缩的自体脂肪材料再次注入患者体中的期望部位。
利用根据本发明的装置处理的脂肪材料的量，特别是在为手持式注射器式装置的情况下，可以在50-200ml或100-150ml的范围内。
优选地，为了达到所要求的浓缩度，脂肪材料必须暴露于吸收性材料的时间长度小于90分钟，更优选地小于60分钟，或者小于45分钟，最优选地小于30分钟。
因此，根据本发明的另一方面，提供一种利用上述装置来浓缩脂肪材料的方法，该方法包括：
a)将脂肪材料接收在腔室中；
b)将遮断元件从闭合位置移动到打开位置，从而使脂肪材料与吸收性材料流体连通。
根据本发明的另一方面，提供用于利用上述装置来实施自体脂肪移植的方法，所述方法包括：
a)从患者体中的第一部位提取脂肪材料，以使其被接收在装置的腔室中；
b)将遮断元件从闭合位置移动到打开位置，从而使脂肪材料与吸收性材料流体连通；
c)一旦脂肪材料已经浓缩，将遮断元件从打开位置移动到闭合位置；
d)将浓缩的脂肪材料注入到患者体中的第二部位。
脂肪材料可通过插管从患者体中提取，插管固定到装置上或者与装置一体地形成。
附图说明
现在仅以示例的方式，参考附图对本发明的实施例进行更详细说明，在附图中：
图1是根据本发明的脂肪抽吸用注射器的侧视图；
图2是图1的脂肪抽吸用注射器的局部分解图；
图3是图1中的脂肪抽吸用注射器在线X-X上的立体图和剖视图；以及
图4是图1的脂肪抽吸用注射器的部分剖开侧视图。
具体实施方式
首先参考图1，示出了根据本发明的脂肪抽吸用注射器11。脂肪抽吸用注射器11包括管状壳体12，其近侧端向中央开口13渐缩。而且，图1中可见的是致动构件14，下面将更详细地进行说明。致动构件14从管状壳体12位于中央开口13远侧的端部突出，并且具有比管状壳体12的外径略小的直径。注射器活塞15的远侧端部也可见于图1中，位于致动构件14之上。
脂肪抽吸用注射器11包括多个嵌套部件，这些部件显示在图2中。从装置的中央开始，注射器活塞15延伸贯通致动构件14且被接纳在内套筒21中。内套筒21是中空筒状体，在其壁上形成有多排细长槽22。内套筒在其近侧端处闭合，除了轴向管状插口(spigot)16，轴向管状插口16位于中央开口13中位于管状壳体13的近侧端。在使用时，插管(未示出)装配到插口16上。
注射器活塞15的插入内套筒21中的端部是圆形的，并且与内套筒21的内部紧密配合。诸如O形环等密封构件(不可见)可以存在于注射器活塞15的端部上，使得在内套筒21的内壁和注射器活塞15的端部之间形成密封。在使用时，注射器活塞15被压入内套筒21中以及从内套筒21中抽出，使得当注射器活塞15被抽出时，在脂肪抽吸用注射器11的内部形成流体接收腔室31(参见图3)。
致动构件14与内套筒21的远侧端一体地形成。致动构件14具有围绕内套筒21的远侧端的周围延伸的环的形式，使得在使用时，用户旋转致动构件14引起内套筒21的旋转。致动构件14可以具有利于这种作用的脊状的或滚花表面。
内套筒21被接纳在外套筒23中。外套筒23具有中空筒状体的形式，其在两端处都是打开的且具有在其壁中形成的多排细长槽24。外套筒23的槽24对应于内套筒21的槽22，两组槽22、24能够通过致动构件14的旋转而对准和不对准。外套筒23进一步包括多孔薄膜(在图中不可见)，多孔薄膜与外套筒24的外表面结合且在细长槽24上延伸。多孔薄膜通常具有约2μm的孔尺寸。
注射器活塞15、外套筒23和内套筒21同轴地布置在管状壳体12内。外套筒23的外径略小于管状壳体12的内径，使得在它们之间有环状的腔室。该环状腔室填充有超吸收性材料25。
在使用时，当内套筒21和外套筒23对准而使得相应的细长槽22、24对准时，流体能够从流体接收腔室31流出，通过多孔薄膜，到达超吸收性材料25。当致动构件14旋转而使得细长槽22、24彼此不对准时，防止该形式的流体流动。
在图3中示出了脂肪抽吸用注射器11的内部，为清晰起见去除了注射器活塞15。能够看出，管状壳体12、超吸收性材料25、外套筒23和内套筒21相对于流体接收腔室31同轴地且同心地布置。
图4示出了脂肪抽吸用注射器11的侧视图，部分地剖开以露出超吸收性材料25，具有细长槽24的外套筒23以及具有细长槽22的内套筒21。
在使用时，在脂肪抽吸操作中，内套筒21和外套筒23首先布置(通过致动构件14的旋转)，使得相应的细长槽22、24彼此不对准。插管装配到插口16上，并且在注射器活塞完全压入内套筒21的情况下，插管插入患者体中要从其中提取脂肪的第一部位中。然后，抽出注射器活塞15，在流体接收腔31中形成减小的压力且将脂肪(与其他流体混合)从患者体中吸到流体接收腔室31中。在一些情况下，该操作可涉及到首先为装置充蓄流体(例如，低渗盐水)，流体被注入第一部位以利于脂肪的移除。
一旦已经提取了要求量的脂肪材料，插管从患者体中移除。致动构件14旋转，从而使内套筒21的槽22与外套筒23的槽24对准。这样通过多孔薄膜将收容在流体接收腔室31中的脂肪材料暴露于超吸收性材料25。超吸收性材料25从流体接收腔室吸出水，多孔薄膜阻止大分子或细胞(例如，血小板)通过进入收容有超吸收性材料25的环状腔室。
从收容在流体接收腔室31内的脂肪流体中吸收水会使所提取的脂肪浓缩。一旦脂肪已经浓缩成要求的程度，则致动构件14旋转而使得内套筒21的槽22与外套筒23的槽24不对准。然后，通过将插管插入患者体中的第二部位以及压下注射器活塞15以排出浓缩的脂肪，浓缩的脂肪可以被再次注入第二部位。可选地，浓缩的脂肪可以排出到适当的容器中以便进行存储以及随后再次注入患者体中。
Claims (25)
1.一种用于脂肪材料与含水流体的混合物的浓缩而不需要真空的装置，所述装置包括：腔室，其在使用时用于接收脂肪材料与含水流体的混合物；以及超吸收性材料体，所述腔室通过分隔构件与所述超吸收性材料分开，所述分隔构件具有至少一个开口；以及遮断元件，其在所述脂肪材料浓缩之前能够从闭合位置移动到打开位置，在所述闭合位置，所述开口被闭塞，在所述打开位置，所述开口允许流体从所述腔室流到所述超吸收性材料。
2.如权利要求1所述的装置，其用于在所述脂肪材料浓缩之前从患者体中提取所述脂肪材料。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述脂肪材料的提取在低压下发生。
4.如任一前述权利要求所述的装置，其用于在所述脂肪材料浓缩之后将所述脂肪材料再注入患者体中。
5.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述超吸收性材料是聚丙烯酸酯。
6.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述超吸收性材料是藻酸盐。
7.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述超吸收性材料位于第二腔室中。
8.如权利要求7所述的装置，其中所述第二腔室围绕接收所述脂肪材料的腔室。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述分隔构件是环状的。
10.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述分隔构件具有一系列开口。
11.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述至少一个开口为细长槽的形式。
12.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述遮断元件邻近所述分隔构件。
13.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述遮断元件具有对应于所述分隔构件的所述至少一个开口的开口。
14.如权利要求1-3中任一项所述的装置，还包括致动构件，所述致动构件使所述遮断元件从所述闭合位置移动到所述打开位置，以及从所述打开位置移动到所述闭合位置。
15.如权利要求14所述的装置，其中所述遮断元件具有对应于所述分隔构件的所述至少一个开口的开口，并且其中所述致动构件使所述遮断元件和分隔构件上对应的开口移动而对准以及不对准。
16.如权利要求1所述的装置，还包括位于接收所述脂肪材料的所述腔室与所述超吸收性材料之间的多孔薄膜。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述多孔薄膜的孔尺寸小于5μm。
18.如权利要求17所述的装置，其中所述多孔薄膜的孔尺寸小于3μm。
19.如权利要求18所述的装置，其中所述多孔薄膜的孔尺寸为2μm。
20.如权利要求16-19中任一项所述的装置，其中所述多孔薄膜是聚碳酸酯薄膜。
21.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其为注射器的形式。
22.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其能够处理50-200ml的脂肪材料。
23.一种利用任一前述权利要求所述的装置来浓缩脂肪材料的方法，所述方法包括：
a)将脂肪材料接收在所述腔室中；
b)将所述遮断元件从所述闭合位置移动到所述打开位置，从而使所述脂肪材料与所述超吸收性材料流体连通。
24.一种操作权利要求1-22中任一项所述的装置的方法，所述方法包括：
a)将脂肪材料接收到所述装置的腔室中；
b)将所述遮断元件从所述闭合位置移动到所述打开位置，从而使所述脂肪材料与所述超吸收性材料流体连通；
c)一旦所述脂肪材料已经浓缩，将所述遮断元件从所述打开位置移动到所述闭合位置。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述脂肪材料经由插管提取。
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