CN107475098B - 一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，其配置于无菌手术台上使用。主要由第一密闭容器、匀浆装置、第二密闭容器、第一进水管路、负压管路、第一出水管路、第二进水管路、第二出水管路、第一控制阀、第三出水管路及第二控制阀等部件组成。本发明还公开一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装方法，利用上述匀浆分装装置完成。本发明的优点在于：降低脂肪干细胞提取过程中细菌污染的可能，并为后续操作节约了时间，大大缩短脂肪干细胞提取的时间。本方法操作简便，可控性强，运输方便，值得在临床上广泛的推广。

Description

一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置及方法

技术领域

本发明涉及髌下脂肪垫干细胞提取，特别地是，一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置及方法。

背景技术

脂肪组织是多潜能干细胞的重要来源，脂肪组织来源的干细胞可被用于细胞治疗及组织工程。脂肪干细胞是从脂肪组织中分离得到的一种具有多向分化潜能的间充质干细胞，具备自我更新能力与多向分化潜能，遗传背景相当稳定，体内植入后免疫排斥少，是一种比较理想的种子细胞，在组织工程中比骨髓间充质干细胞具有更多优势，是当今的研究热点之一。但是，在实际临床工作中很难获得新鲜的脂肪组织。

髌下脂肪垫（Infrapatellar Fat Pad，IFP）也被称为 Hoffa’s 脂肪垫，由德国外科医师 Albert Hoffa在1904年发现并命名，是导致髌下膝关节疼痛的常见原因之一。它在膝关节囊内、滑膜外，位于股骨、胫骨与髌腱之间的锥形间隙，呈楔形，充填于膝关节前室内，其内有丰富的血管神经支配，参与膝关节生物力学以及损伤细胞修复中的某些过程。外伤或手术等因素会导致IFP发生纤维化、水肿、炎症等病理变化，从而发生紊乱综合征。髌下脂肪垫在膝关节手术中经常要被部分或全部切除，并被当作无用组织被抛弃。如果能够将切下的髌下脂肪垫收集、匀浆后进一步利用，则可以作为脂肪间充质干细胞的重要来源，用于许多疾病的治疗。另外，髌下脂肪垫干细胞要用于疾病的治疗，必需在采集过程中始终保持无菌状态，这都是需要解决的难题。

发明内容

本发明目的是克服现有技术中手术中髌下脂肪垫被当作无用组织被抛弃的问题，提供一种新型的无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，收集利用髌下脂肪垫，作为脂肪间充质干细胞的重要来源，用于许多疾病的治疗。

为了实现这一目的，本发明的技术方案如下：一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，配置于无菌手术台上使用，包含有，

第一密闭容器，其具有第一容器底壁、第一容器侧壁及第一容器顶壁，所述第一容器底壁、所述第一容器侧壁及所述第一容器顶壁共同界定出第一容置腔室，所述第一容置腔室系匀浆腔室；

匀浆装置，其用于打碎、匀浆髌下脂肪垫以形成脂肪溶液，所述匀浆装置具有螺旋刀片及用于驱动所述螺旋刀片转动的转动电机，所述螺旋刀片处于所述第一容置腔室内且邻于所述第一容器底壁设置；

第二密闭容器，其具有第二容器底壁、第二容器侧壁及第二容器顶壁，所述第二容器底壁、所述第二容器侧壁及所述第二容器顶壁共同界定出第二容置腔室，所述第二容置腔室系分装腔室，所述第二容器底壁上具有连通所述第二容置腔室的底壁通孔；

第一进水管路，其用于向所述第一容置腔室提供髌下脂肪垫，所述第一进水管路具有相对的第一端及第二端，所述第一进水管路的第一端用于输入髌下脂肪垫，所述第一进水管路的第二端结合于所述第一容器顶壁上且所述第一进水管路的第二端与所述第一容置腔室相连通；

负压管路，其用于提供将髌下脂肪垫吸入所述第一容置腔室的第一吸取力，所述负压管路具有相对的第一端及第二端，所述负压管路的第一端用于输入外部负压，所述第二负压管路的第二端结合于所述第一容器顶壁上且所述负压管路的第二端与所述第一容置腔室相连通；

第一出水管路，其具有相对的第一端及第二端，所述第一出水管路的第一端结合于所述第一容器顶壁上且所述第一出水管路的第一端与所述第一容器容器空间相连通；

第二进水管路，其具有相对的第一端及第二端，所述第二进水管路的第二端结合于所述第二容器顶壁上且所述第二进水管路的第二端与所述第二容置腔室相连通；

第二出水管路，其用于提供将脂肪溶液从所述第一容置腔室吸入所述第二容置腔室的第二吸取力，所述第二出水管路具有相对的第一端及第二端，所述第二出水管路的第一端结合于所述第二容器顶壁上且所述第二出水管路的第一端与所述第二容置腔室相连通，所述第二出水管路的第二端用于输入外部负压；

第一控制阀，其用于选择性地连通或阻断所述第一出水管路与所述第二进水管路，所述第一控制阀结合于所述第一出水管路的第二端与所述第二进水管路的第一端间，优选地，所述第一控制阀还用于调整所述第二吸取力的大小；

第三出水管路，其用于脂肪溶液的管分装，所述第三出水管路具有相对的第一端及第二端，所述第三出水管路的第一端结合于所述底壁通孔上且所述第三出水管路的第一端与所述第二容置腔室相连通，所述第三出水管路的第二端对应于处于其下方的分装管；以及，

第二控制阀，其用于选择性地连通或阻断所述第二容置腔室与所述分装瓶，所述第二控制阀结合于所述第三出水管路上，优选地，所述第二控制阀还用于调整所述第三出水管路的脂肪溶液的流出量。

作为一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置的优选方案，所述螺旋刀片的转动轴线系沿垂直方向延伸，所述转动电机处于所述第一密闭容器的下方，所述转动电机的电机轴垂直向上穿过所述第一容器底壁延伸入所述第一容置腔室，所述转动电机的电机轴与所述螺旋刀片相结合。

作为一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置的优选方案，所述转动电机由独立的电池电源驱动工作。

作为一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置的优选方案，所述转动电机具有工作指示灯。

作为一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置的优选方案，所述第一容器顶壁与所述第一容器侧壁的结合系可拆卸式，优选地，所述第一容器顶壁系由第一瓶塞构成。

作为一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置的优选方案，所述第二容器顶壁与所述第二容器侧壁的结合系可拆卸式，优选地，所述第二容器顶壁系由第二瓶塞构成。

作为一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置的优选方案，所述第一进水管路的第二端、所述负压管路的第二端及所述第一出水管路的第一端均垂直向下穿过所述第一容器顶壁延伸入所述第一容置腔室内，所述第一容置腔室定义有关于脂肪溶液的第一高液位及第一低液位，所述第一进水管路的第二端及所述负压管路的第二端均高于所述第一高液位，所述第一出水管路的第一端处于或低于所述第一低液位。

作为一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置的优选方案，所述第一出水管路的第一端邻于所述第一容器侧壁设置，以避开所述螺旋刀片。

作为一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置的优选方案，所述第二进水管路的第二端及所述第二出水管路的第一端均以垂直向下穿过所述第二容器顶壁延伸入所述第二容置腔室内，所述第二容置腔室定义有关于脂肪溶液的第二高液位，所述第二进水管路的第二端及所述第二出水管路的第一端均高于所述第二高液位。

本发明还提供了一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装方法，包含有，

提供匀浆分装装置；

向所述第一容置腔室提供髌下脂肪垫；

在所述第一容置腔室内，利用所述匀浆装置打碎、匀浆髌下脂肪垫，形成脂肪溶液；

将所述第一容置腔室内的脂肪溶液转移至所述第二容置腔室内；以及，

在所述第二容置腔室内，管分装脂肪溶液。

与现有技术相比，本发明的优点至少在于：在手术台上将取下的髌下脂肪垫立即放入第一容置腔室中进行充分匀浆，以便于干细胞提取的后续操作。等匀浆结束后，通过负压将匀浆液吸入第二容置腔室中，同时进行分装。这样，能始终保持脂肪干细胞溶液始终处于无菌状态，并且能保证立即进行髌下脂肪垫中脂肪干细胞的提取。本发明降低了脂肪干细胞提取过程中细菌污染的可能，并为后续操作节约了时间，大大缩短了脂肪干细胞提取的时间，充分保持了脂肪干细胞的“干”性。本方法操作简便，可控性强，运输方便，值得在临床上广泛的推广。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体的实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

请参见图1，图中示出的是一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置。其配置于无菌手术台上使用。主要由第一密闭容器1、匀浆装置2、第二密闭容器3、第一进水管路4、负压管路5、第一出水管路6、第二进水管路7、第二出水管路8、第一控制阀9、第三出水管路10及第二控制阀11等部件组成。

所述第一密闭容器1具有第一容器底壁、第一容器侧壁及第一容器顶壁。所述第一容器底壁、所述第一容器侧壁及所述第一容器顶壁共同界定出第一容置腔室。所述第一容置腔室系匀浆腔室。其中，所述第一容器顶壁与所述第一容器侧壁的结合系可拆卸式。本实施例中，所述第一容器顶壁系由第一瓶塞构成。

所述匀浆装置2用于打碎、匀浆髌下脂肪垫以形成脂肪溶液。所述匀浆装置2具有螺旋刀片21及用于驱动所述螺旋刀片21转动的转动电机22。所述螺旋刀片21处于所述第一容置腔室内且邻于所述第一容器底壁设置。所述螺旋刀片21的转动轴线系沿垂直方向延伸。所述转动电机22处于所述第一密闭容器1的下方。所述转动电机22的电机轴垂直向上穿过所述第一容器底壁延伸入所述第一容置腔室。所述转动电机22的电机轴与所述螺旋刀片21相结合。所述转动电机22由独立的电池电源23驱动工作。由于所述电池电源23提供能源，消毒后可以直接在手术台上使用，故，无需外接电源，以免增加污染的可能。所述转动电机22具有工作指示灯24，用于指示工作状态。所述转动电机22为市售的可变速电机，可以根据不同组织设置匀浆程度调节转速，以确保脂肪垫充分匀浆。

所述第二密闭容器3具有第二容器底壁、第二容器侧壁及第二容器顶壁。所述第二容器底壁、所述第二容器侧壁及所述第二容器顶壁共同界定出第二容置腔室。所述第二容置腔室系分装腔室。所述第二容器顶壁与所述第二容器侧壁的结合系可拆卸式。本实施例中，所述第二容器顶壁系由第二瓶塞构成。所述第二容器底壁上具有连通所述第二容置腔室的底壁通孔。

所述第一进水管路4用于向所述第一容置腔室提供髌下脂肪垫。所述第一进水管路4具有相对的第一端及第二端。所述第一进水管路4的第一端用于输入髌下脂肪垫。所述第一进水管路4的第二端结合于所述第一容器顶壁上且所述第一进水管路4的第二端与所述第一容置腔室相连通。

所述负压管路5用于提供将髌下脂肪垫吸入所述第一容置腔室的第一吸取力。所述负压管路5具有相对的第一端及第二端。所述负压管路5的第一端用于输入外部负压。所述第二负压管路5的第二端结合于所述第一容器顶壁上且所述负压管路5的第二端与所述第一容置腔室相连通。

所述第一出水管路6具有相对的第一端及第二端。所述第一出水管路6的第一端结合于所述第一容器顶壁上且所述第一出水管路6的第一端与所述第一容器容器空间相连通。

所述第二进水管路7具有相对的第一端及第二端。所述第二进水管路7的第二端结合于所述第二容器顶壁上且所述第二进水管路7的第二端与所述第二容置腔室相连通。

所述第二出水管路8用于提供将脂肪溶液从所述第一容置腔室吸入所述第二容置腔室的第二吸取力。所述第二出水管路8具有相对的第一端及第二端。所述第二出水管路8的第一端结合于所述第二容器顶壁上且所述第二出水管路8的第一端与所述第二容置腔室相连通。所述第二出水管路8的第二端用于输入外部负压。

所述第一进水管路4的第二端、所述负压管路5的第二端及所述第一出水管路6的第一端均垂直向下穿过所述第一容器顶壁延伸入所述第一容置腔室内。所述第一容置腔室定义有关于脂肪溶液的第一高液位及第一低液位。所述第一进水管路4的第二端及所述负压管路5的第二端均高于所述第一高液位，避免脂肪溶液经过这两个管路流失。所述第一出水管路6的第一端处于或低于所述第一低液位，确保能够所述第一出水管路6能够吸取。所述第一出水管路6的第一端邻于所述第一容器侧壁设置，以避开所述螺旋刀片21，以免旋转时受影响。

所述第一控制阀9用于选择性地连通或阻断所述第一出水管路6与所述第二进水管路7。所述第一控制阀9还用于调整所述第二吸取力的大小。所述第一控制阀9结合于所述第一出水管路6的第二端与所述第二进水管路7的第一端间。

所述第三出水管路10用于脂肪溶液的管分装。所述第三出水管路10具有相对的第一端及第二端。所述第三出水管路10的第一端结合于所述底壁通孔上且所述第三出水管路10的第一端与所述第二容置腔室相连通。所述第三出水管路10的第二端对应于处于其下方的分装管12。

所述第二进水管路7的第二端及所述第二出水管路8的第一端均以垂直向下穿过所述第二容器顶壁延伸入所述第二容置腔室内。所述第二容置腔室定义有关于脂肪溶液的第二高液位。所述第二进水管路7的第二端及所述第二出水管路8的第一端均高于所述第二高液位，避免脂肪溶液经过这两个管路流失。

所述第二控制阀11用于选择性地连通或阻断所述第二容置腔室与所述分装瓶。所述第二控制阀11结合于所述第三出水管路10上。所述第二控制阀11还用于调整所述第三出水管路10的脂肪溶液的流出量。

工作原理：利用所述负压管路5提供的负压，把髌下脂肪垫组织通过所述第一进水管路4吸入所述第一容置腔室内，或直接将完整的髌下脂肪垫放入所述第一容置腔室内。然后，启动所述转动电机22，通过所述螺旋刀片21进行匀浆。匀浆结束后，利用所述第二出水管路8提供的负压，打开所述第一控制阀9，将脂肪溶液从所述第一容置腔室转至所述第二容置腔室中。最后，关闭所述第二出水管路8的负压12，打开所述第二控制阀11，将脂肪溶液分装入分装管12中，进行后续处理。

以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但且不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，配置于无菌手术台上使用，其特征在于，包含有，

第一密闭容器，其具有第一容器底壁、第一容器侧壁及第一容器顶壁，所述第一容器底壁、所述第一容器侧壁及所述第一容器顶壁共同界定出第一容置腔室，所述第一容置腔室系匀浆腔室；

匀浆装置，其用于打碎、匀浆髌下脂肪垫以形成脂肪溶液，所述匀浆装置具有螺旋刀片及用于驱动所述螺旋刀片转动的转动电机，所述螺旋刀片处于所述第一容置腔室内且邻于所述第一容器底壁设置；

第二密闭容器，其具有第二容器底壁、第二容器侧壁及第二容器顶壁，所述第二容器底壁、所述第二容器侧壁及所述第二容器顶壁共同界定出第二容置腔室，所述第二容置腔室系分装腔室，所述第二容器底壁上具有连通所述第二容置腔室的底壁通孔；

第一进水管路，其用于向所述第一容置腔室提供髌下脂肪垫，所述第一进水管路具有相对的第一端及第二端，所述第一进水管路的第一端用于输入髌下脂肪垫，所述第一进水管路的第二端结合于所述第一容器顶壁上且所述第一进水管路的第二端与所述第一容置腔室相连通；

负压管路，其用于提供将髌下脂肪垫吸入所述第一容置腔室的第一吸取力，所述负压管路具有相对的第一端及第二端，所述负压管路的第一端用于输入外部负压，所述负压管路的第二端结合于所述第一容器顶壁上且所述负压管路的第二端与所述第一容置腔室相连通；

第一出水管路，其具有相对的第一端及第二端，所述第一出水管路的第一端结合于所述第一容器顶壁上且所述第一出水管路的第一端与所述第一容器空间相连通；

第二进水管路，其具有相对的第一端及第二端，所述第二进水管路的第二端结合于所述第二容器顶壁上且所述第二进水管路的第二端与所述第二容置腔室相连通；

第二出水管路，其用于提供将脂肪溶液从所述第一容置腔室吸入所述第二容置腔室的第二吸取力，所述第二出水管路具有相对的第一端及第二端，所述第二出水管路的第一端结合于所述第二容器顶壁上且所述第二出水管路的第一端与所述第二容置腔室相连通，所述第二出水管路的第二端用于输入外部负压；

第一控制阀，其用于选择性地连通或阻断所述第一出水管路与所述第二进水管路，所述第一控制阀结合于所述第一出水管路的第二端与所述第二进水管路的第一端间，所述第一控制阀还用于调整所述第二吸取力的大小；

第三出水管路，其用于脂肪溶液的管分装，所述第三出水管路具有相对的第一端及第二端，所述第三出水管路的第一端结合于所述底壁通孔上且所述第三出水管路的第一端与所述第二容置腔室相连通，所述第三出水管路的第二端对应于处于其下方的分装管；

第二控制阀，其用于选择性地连通或阻断所述第二容置腔室与分装瓶，所述第二控制阀结合于所述第三出水管路上，所述第二控制阀还用于调整所述第三出水管路的脂肪溶液的流出量；

所述第一进水管路的第二端、所述负压管路的第二端及所述第一出水管路的第一端均垂直向下穿过所述第一容器顶壁延伸入所述第一容置腔室内，所述第一容置腔室定义有关于脂肪溶液的第一高液位及第一低液位，所述第一进水管路的第二端及所述负压管路的第二端均高于所述第一高液位，所述第一出水管路的第一端处于或低于所述第一低液位；以及，

所述第二进水管路的第二端及所述第二出水管路的第一端均以垂直向下穿过所述第二容器顶壁延伸入所述第二容置腔室内，所述第二容置腔室定义有关于脂肪溶液的第二高液位，所述第二进水管路的第二端及所述第二出水管路的第一端均高于所述第二高液位。

2.根据权利要求1所述的一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，其特征在于，所述螺旋刀片的转动轴线系沿垂直方向延伸，所述转动电机处于所述第一密闭容器的下方，所述转动电机的电机轴垂直向上穿过所述第一容器底壁延伸入所述第一容置腔室，所述转动电机的电机轴与所述螺旋刀片相结合。

3.根据权利要求1所述的一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，其特征在于，所述转动电机由独立的电池电源驱动工作。

4.根据权利要求1或3所述的一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，其特征在于，所述转动电机具有工作指示灯。

5.根据权利要求1所述的一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，其特征在于，所述第一容器顶壁与所述第一容器侧壁的结合系可拆卸式。

6.根据权利要求5所述的一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，其特征在于，所述第一容器顶壁系由第一瓶塞构成。

7.根据权利要求1所述的一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，其特征在于，所述第二容器顶壁与所述第二容器侧壁的结合系可拆卸式。

8.根据权利要求7所述的一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，其特征在于，所述第二容器顶壁系由第二瓶塞构成。

9.根据权利要求1所述的一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装装置，其特征在于，所述第一出水管路的第一端邻于所述第一容器侧壁设置，以避开所述螺旋刀片。

10.一种无菌条件下髌下脂肪垫快速匀浆分装方法，其特征在于，包含有，

提供权利要求1至9任意一项所述的匀浆分装装置；

向所述第一容置腔室提供髌下脂肪垫；

在所述第一容置腔室内，利用所述匀浆装置打碎、匀浆髌下脂肪垫，形成脂肪溶液；

将所述第一容置腔室内的脂肪溶液转移至所述第二容置腔室内；以及，

在所述第二容置腔室内，分装管分装脂肪溶液。