CN110935072B - 一体化处理脂肪组织的装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种一体化处理脂肪组织的装置及其处理方法，装置包括第一负压吸引装置、脂肪颗粒处理仪、第二负压吸引装置以及成品脂肪颗粒分装仪器；所述脂肪颗粒处理仪包括低频超声仪、离心机、脂肪过滤装置；所述脂肪过滤装置包括弧形通道、至少两个过滤组件、旋转装置、以及动力装置；在所述动力装置提供动力的情形下，所述旋转装置带动所述连接杆旋转，进而带动所述连接杆末端的所述滤网在弧形通道内旋转。本发明装置能快速，高效的获取、处理及分装匀质的细微颗粒脂肪组织。仅通过超声及离心的正压的作用，减少了对于细微脂肪组织颗粒的损伤，同时避免了因手工操作带来的暴露感染问题，提高了安全性。

Description

一体化处理脂肪组织的装置及其处理方法

技术领域

本发明涉及脂肪组织的装置领域，特别是指一种一体化处理脂肪组织的装置。

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。目前进一步发展为将脂肪颗粒均匀移植到皮肤及皮肤下层，以恢复皮肤的外观、弹性和质感。一般包括以下几个技术步骤：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，将脂肪颗粒分离，游离，然后通过负压抽习惯将脂肪颗粒抽吸出体外；2、将抽吸出来的脂肪颗粒洗净，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。同时，为避免反复抽取脂肪带来的伤痛和费用，目前也在积极发展脂肪的存储技术。

现状：1.软组织缺损是一类造成人体形态与功能障碍的常见疾病，但由于人工合成材料的安全性和有效性不佳等原因，软组织缺损的重建一直是亟需解决的难题。近年来随着医学的进步，人们发现自体脂肪组织是软组织修复的最佳材料，具有来源充足，无生物排异等优点，成为目前治疗的金标准。

2.既往传统的脂肪提取技术获取的脂肪较小的直径约2-3mm，一般采用2-3mm的注射针进行脂肪的移植注射操作，因此一般只能在组织较为疏松的皮下、脂肪组织内、肌肉间等组织间隙进行填充；而且传统方法提取的脂肪组织颗粒较粗，不能通过直径1mm以内的注射针，难以在皮肤内等组织较为致密的部位进行移植注射操作，但在临床实际操作中，往往需要直径0.6-0.8mm或者更细的注射针的精细注射来实现皮肤内填充，矫正精细的软组织缺损问题。因此目前传统的脂肪处理分离技术尚不能支持临床应用的需要。

3.为获取细微颗粒的脂肪主要采用的技术有：a、需要采用直径1mm的定制脂肪抽吸管来抽吸脂肪，这种方法非常耗时，获取效率低，且由于脂肪组织在细小针管内收到挤压，其活性会显著受到影响。b、nano-fat技术，即所谓的“纳米脂肪”，是通过三通连接的注射器来回对推，迫使大脂肪颗粒通过小的管径被机械破坏，达到获取小颗粒脂肪的方法。这种方法人为因素影响较大，且费时费力，一般5分钟，仅获取5-10ml左右；c、SVF-gel，即“血管基质片段胶”，通过两次nano及高速离心及萃取的方法，去除成熟脂肪细胞，这种方法操作复杂，一般1小时仅能获取1-3ml的胶状物。因此高效地获得细小颗粒的脂肪目前仍无一种简单高效的处理方法。

4.在脂肪低温储存时，需要将大量(数十、数百毫升)脂肪，快速(在10分钟内)制备成2mm左右的颗粒。目前尚无法达到。

上述获取细微脂肪颗粒的方法还存在如下问题：a所获取的部分细微颗粒脂肪组织含有大量的成熟脂肪细胞，其中所含大部分为甘油三酯，不利于移植存活率；b、c nano的方法处理过程费时费力，均无法高效处理并获取大量均质化细小颗粒

的脂肪组织。传统细颗粒脂肪获取非常耗时，获取100ml的细颗粒脂肪，需要1-2小时。另外上述方法均为人手工处理过程，时间长，组织暴露空气中，使脂肪组织有被污染的可能。

发明内容

本发明提出一种一体化处理脂肪组织的装置，解决了现有技术中处理脂肪的速度较慢、被污染的可能性大的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种一体化处理脂肪组织的装置，其中：包括第一负压吸引装置、脂肪颗粒处理仪、第二负压吸引装置以及成品脂肪颗粒分装仪器；

所述第一负压吸引装置用于把脂肪转移至脂肪颗粒处理仪中；

所述第二负压吸引装置用于把所述脂肪颗粒处理仪处理后的脂肪转移至成品脂肪颗粒分装仪器；

所述脂肪颗粒处理仪包括低频超声仪、离心机、脂肪过滤装置；

所述脂肪过滤装置包括弧形通道、至少两个过滤组件、旋转装置、以及动力装置；所述弧形通道内设置有所述过滤组件，所述弧形通道外部设置有所述旋转装置；所述旋转装置由动力装置提供动力；所述过滤组件包括过滤网和连接杆；所述连接杆与所述旋转装置连接；在所述动力装置提供动力的情形下，所述旋转装置带动所述连接杆旋转，进而带动所述连接杆末端的所述滤网在弧形通道内旋转。

其中弧形通道是为了能够改变待过滤脂肪组织的流动方向，减少因为脂肪流体由层流变为湍流带来的对目的细胞的损伤。更优选的，所述弧形通道形成360°的环形结构。

作为优选的技术方案，所述弧形通道的一端为输入口，另一端为输出口；其中所述输出口位于所述输入口的上部，形成360°的环形结构。

作为优选的技术方案，所述弧形通道包括两个互为镜像的部件以及将两个所述部件固定在一起的连接件；所述部件包括半环形管道，在所述半环形管道的两侧分别设有连接端，在一侧的所述连接端上设有凸起，在另一侧的所述连接端上设有与所述凸起相适配的凹槽；所述连接件分别将所述半环形管道的两侧的连接端配合固定，并形成密封的弧形通道。

作为优选的技术方案，所述半环形管道与连接端为一体化结构；所述凸起和凹槽分别与连接端固定连接。

作为优选的技术方案，所述连接件上设有燕尾槽；在所述连接端上设有与所述燕尾槽相配合的凸棱。

作为优选的技术方案，所述过滤组件为四个。

作为优选的技术方案，四个所述过滤组件位于所述通道的四分点。

作为优选的技术方案，所述旋转装置为弧形杆，与所述弧形通道的曲度相同。

作为优选的技术方案，所述旋转装置通过至少两个固定架固定在所述弧形通道上。所述动力装置为两个，分别设置在所述旋转装置的两端，并同时控制旋转装置旋转。

作为优选的技术方案，所述成品脂肪颗粒分装仪器包括分装装置；所述分装装置的一端与所述第二负压吸引装置连接，用于接收脂肪颗粒；在所述分装装置内设有两个定容转子；所述分装装置上还设有用于连接注射器的端口。

一种一体化处理脂肪组织的方法，包括：用第一负压吸引装置获取脂肪组织；

通过第一负压吸引装置将所述脂肪组织置于低频超声仪下；所述低频超声仪的功率为80-90W，采用脉冲间断工作模式；之后进入离心机中，得到甘油三酯、纤维组织、匀质的细微颗粒脂肪组织、以及肿胀液；

通过管道将所述的匀质的细微颗粒脂肪组织导入脂肪过滤装置中过滤；

通过第二负压吸引装置将所述过滤后的匀质的细微颗粒脂肪组织导入成品脂肪颗粒分装仪器中，通过密闭管道将脂肪组织导入容器中。

作为优选的技术方案，所述容器为注射器。

有益效果

(1)本发明装置能快速，高效的获取、处理及分装匀质的细微颗粒脂肪组织。

(2)通过本发明的装置处理的脂肪，保留了有利于移植的成分：小颗粒的脂肪细胞、脂肪来源间充质干细胞及ECM，去除掉大量成熟脂肪细胞，减少移植后坏死、液化的可能性。且处理过程用时较短，只需2-5分钟内可获取20-100ml的细微颗粒脂肪组织，远远高于Nano的在5分钟内处理5-10ml的处理效率。

(3)本发明的装置在处理过程中，仅通过超声及离心的正压的作用，减少了对于细微脂肪组织颗粒的损伤，同时避免了因手工操作带来的暴露感染问题，提高了安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案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发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：一体化处理脂肪组织的装置的结构示意图；

图2：为脂肪过滤装置的结构示意图；

图3：为图2中的弧形通道的结构示意图；

图4：为图2中的弧形通道的爆炸示意图；

图5：为成品脂肪颗粒分装仪器的结构示意图；

图6：为脂肪组织的除油率比较图；

图7：为脂肪组织中脂肪干细胞的增殖情况；

图8：为脂肪组织培养脂肪干细胞成骨及成酯诱导图；

其中：

第一负压吸引装置1、脂肪颗粒处理仪2、第二负压吸引装置3、成品脂肪颗粒分装仪器4、低频超声仪21、离心机23、脂肪过滤装置22、弧形通道221、过滤组件222、旋转装置223、动力装置224、过滤网2221、连接杆2222、部件2211、连接件2212、半环形管道22111、连接端22112、凸起221121、凹槽221122、燕尾槽22121、马达2241、转子2242、分装装置41、分装装置的一端411、定容转子42、端口43、卡槽2231、固定架50、输入端60、输出端61、注射器70、a-普通、b-Nano脂肪、c-超声处理、d-高速离心、e-超声+高速。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

参见附图1-5所示：一种一体化处理脂肪组织的装置，包括第一负压吸引装置1、脂肪颗粒处理仪2、第二负压吸引装置3以及成品脂肪颗粒分装仪器4。第一负压吸引装置1的作用是将脂肪转移至脂肪颗粒处理仪2中。第二负压吸引装置3的作用是将脂肪颗粒处理仪处理后的脂肪转移至成品脂肪颗粒分装仪器4中。脂肪颗粒处理仪2包括低频超声仪21、脂肪过滤装置22、离心机23。其中低频超声仪21、离心机23为现有设备。再次不做赘述。

本实施例中的脂肪过滤装置22包括弧形通道221、至少两个过滤组件222、旋转装置223、以及动力装置224。弧形通道221内设置有过滤组件222，弧形通道221外部设置有旋转装置223。本发明中选用的是四个过滤组件，该四个过滤组件位于弧形通道的四分点处。该旋转装置223由动力装置224提供动力。过滤组件222包括过滤网2221和连接杆2222。其中连接杆2222与旋转装置223连接；在动力装置224提供动力的情形下，旋转装置223带动连接杆2222旋转，进而带动连接杆2222末端的滤网2221在弧形通道221内旋转。本发明中的弧形通道221由于是弧形结构，能够的改变待过滤脂肪组织的流动方向，减少因为脂肪流体由层流变为湍流带来的对目的细胞的损伤。本实施例中的旋转装置223通过动力装置224来进行一定的的线速度来回进行圆周运动，带动滤网2221在弧形通道221中实现90度的转动。四个滤网的转动角度均可达到90度，可以实现对脂肪组织中全方向的胶原纤维形成360度的处理范围。而之前的传统方法中只能处理掉与过滤网垂直的纤维。所以本过滤装置过滤纤维的效果更好，过滤掉几乎所有的纤维。本实施中弧形通道221选择的是接近360°的环形结构。该弧形通道的一端为输入口，连接输入端60；另一端为输出口，连接输出端61。本实施例中选用的弧形通道221包括两个互为镜像的部件2211以及将两个部件固定在一起的连接件2212。部件2211包括半环形管道22111，在半环形管道22111的两侧分别设有连接端22112，在一侧的连接端上设有凸起221121，在另一侧的连接端上设有与凸起相适配的凹槽221122；连接件分别将半环形管道的两侧的连接端配合固定，并形成密封的弧形通道。本实施列中的半环形管道与连接端为一体化结构，在其它的方案中可以采用分体式结构，这个可以根据需要进行选择。凸起和凹槽分别与连接端固定连接。凸起和凹槽的材质选用硅胶，便于密封。半环形管道选用的是刚性材质。为了更好的固定，连接件2212上设有燕尾槽22121。当然与之配合的连接端上设有与燕尾槽相配合的凸棱(图中未标出)。本实施例中的旋转装置223为弧形杆，也选用刚性材质，该弧形杆的曲度与弧形通道的曲度相同。旋转装置通过固定架固定在弧形通道上，本实施中选用了3个固定架50。该固定架分布在旋转装置圆周的三分点，以紧密固定住旋转装置223，防止旋转装置223在动力装置224工作运行时，由于两个三角转子位于同一个半圆周而导致的旋转装置223位置的偏移。该动力装置为两个，分别设置在旋转装置的223两端，并同时控制旋转装置旋转。动力装置224由马达2241和转子2242组成，转子2242为三角转子。随着马达的转动，三角转子可以实现旋转装置224的来回转动，以带动滤网实现90度的转动。其中，马达的转速，可以通过调控达到与管道中脂肪组织的流动速率的呈一定线性关系。在使用时，在弧形通道221中，安装4个一次性滤网，并分别固定在旋转装置223的卡槽2231上。关闭连接端22112，以密封半环形管道22111形成弧形通道221。将弧形通道221与输入端60、输出端61分别连接。检查装置。打开开关，脂肪组织从输入端60进入弧形通道221，马达2241通过三角转子2242带动旋转装置223进行一定线速度的往复圆周运动，从而实现通过连接杆2222与旋转装置223连接的滤网2221实现90度的转动。四个滤网的转动角度均可达90度，可以实现对脂肪组织中全方向的胶原纤维形成360度的处理范围。处理后的脂肪组织从输出端61流出。由此完成过滤过程。

本实施例中的成品脂肪颗粒分装仪器4包括分装装置41。分装装置41的一端411与第二负压吸引装置3连接，用于接收脂肪颗粒。在分装装置41内设有两个定容转子42；分装装置41上还设有用于连接注射器的端口43。本实施例中的端口为螺纹端口，可以紧密卡紧注射器70，防止在脂肪组织分装过程中脂肪组织的漏出和污染等意外的发生。两个定容转子42，可控制调节转速，从而将完成处理的脂肪组织定量的分装至注射器70中。

实施例2

本实施例的脂肪的处理方法为：(1)通过电动超声波对脂肪组织进行乳化处理，从而达到使大的脂肪组织块破碎细小化的目的，这一方法，克服了手工机械乳化的不确定性及效率低下的问题。(2)利用高速离心技术进行分层去除移植无效成分甘油三酯，保留小颗粒的脂肪细胞、脂肪来源间充质干细胞及ECM部分。(3)通过脂肪过滤装置22(多层多孔复合栅栏+多流向装置)去除纤维组织的作用。(4)分装系统，可设置定量分装模式，减少手工操作带来的不稳定性。(5)封闭管道系统，避免了处理转移分装过程中的可能污染的情况，提高处理过程的安全性。

一种一体化处理脂肪组织的方法，包括如下步骤：

步骤(1)用第一负压吸引装置1获取脂肪组织；

步骤(2)将步骤(1)获取的脂肪组织通过第一负压吸引装置1移转至低频超声仪21下作用1分钟；低频超声仪的功率为80-90W，采用脉冲间断工作模式；脉冲间断工作模式中，作用时间为3秒。低频超声仪的频率为20KHz。其超声探头可在脂肪容器内以一定路径进行移动，以增加工作效率。应用高速离心的正压作用，破碎掉成熟脂肪细胞，其中离心速度为：1000g，时间为3分钟，温度为20℃。并通过离心将脂肪组织进行分层，由上至下分别为：甘油三酯，纤维组织，匀质的细微颗粒脂肪组织，肿胀液。

步骤(3)通过连接管道吸取步骤(2)中的匀质的细微脂肪颗粒组织一层，并通过脂肪过滤装置22去除掉少量剩余的纤维组织。其中过滤网2221能够旋转90度，进而过滤脂肪流体中各个方向的纤维组织。

步骤(4)通过第二负压吸引装置3将步骤(3)处理后的匀质的细微脂肪颗粒组织导入成品脂肪颗粒分装仪器4中，通过分装装置41将匀质的细微脂肪颗粒组织定量导入1ml的注射器70中，以便使用。

本实施例获得的匀质的细微脂肪颗粒组织与传统方法(普通脂肪、nano脂肪)以及对照组(超声处理脂肪和单独高速离心处理脂肪)进行对比。比较了几组的脂肪除油率，如图6所示，可见超声+高速离心处理脂肪明显高于其他四组(p〉0.05)。比较了几组脂肪组织中脂肪来源间充质干细胞的增值情况，如图7所示，可见超声+高速离心处理脂肪略高于其他四组，但无显著性差异。如图8所示，利用本方法所述方法的培养所培养的细胞和传统方法获得的脂肪组织培养所获的细胞，在成脂和成骨能力上无明显差异。

获取时间比较：

传统方法获取时间较长，nano方法处理5-7ml的细微颗粒脂肪组织需要5-10分钟，svf-gel处理5-7ml的细微颗粒脂肪组织需要30分钟左右，而通过超声+高速离心处理在4-5分钟内可处理50ml的脂肪组织。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种一体化处理脂肪组织的装置，其特征在于：包括第一负压吸引装置、脂肪颗粒处理仪、第二负压吸引装置以及成品脂肪颗粒分装仪器；

所述第一负压吸引装置用于把脂肪转移至脂肪颗粒处理仪中；

所述第二负压吸引装置用于把所述脂肪颗粒处理仪处理后的脂肪转移至成品脂肪颗粒分装仪器；

所述脂肪颗粒处理仪包括低频超声仪、离心机、脂肪过滤装置；

所述脂肪过滤装置包括弧形通道、至少两个过滤组件、旋转装置、以及动力装置；所述弧形通道内设置有所述过滤组件，所述弧形通道外部设置有所述旋转装置；所述旋转装置由动力装置提供动力；所述过滤组件包括过滤网和连接杆；所述连接杆与所述旋转装置连接；在所述动力装置提供动力的情形下，所述旋转装置带动所述连接杆旋转，进而带动所述连接杆末端的所述滤网在弧形通道内旋转；

其中，所述旋转装置通过所述动力装置来进行一定的线速度来回进行圆周运动，带动所述滤网在所述弧形通道中实现90度的转动；每个所述滤网的转动角度均可达到90度，实现对脂肪组织中全方向的胶原纤维形成360度的处理范围。

2.根据权利要求1所述的一种一体化处理脂肪组织的装置，其特征在于：所述弧形通道形成360°的环形结构。

3.根据权利要求1所述的一种一体化处理脂肪组织的装置，其特征在于：所述弧形通道包括两个互为镜像的部件以及将两个所述部件固定在一起的连接件；所述部件包括半环形管道，在所述半环形管道的两侧分别设有连接端，在一侧的所述连接端上设有凸起，在另一侧的所述连接端上设有与所述凸起相适配的凹槽；所述连接件分别将所述半环形管道的两侧的连接端配合固定，并形成密封的弧形通道。

4.根据权利要求3所述的一种一体化处理脂肪组织的装置，其特征在于：所述半环形管道与连接端为一体化结构；所述凸起和凹槽分别与连接端固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种一体化处理脂肪组织的装置，其特征在于：所述连接件上设有燕尾槽；在所述连接端上设有与所述燕尾槽相配合的凸棱。

6.根据权利要求1所述的一种一体化处理脂肪组织的装置，其特征在于：所述过滤组件为四个；四个所述过滤组件位于所述弧形通道的四分点。

7.根据权利要求1所述的一种一体化处理脂肪组织的装置，其特征在于：所述旋转装置为弧形杆，与所述弧形通道的曲度相同。

8.根据权利要求1所述的一种一体化处理脂肪组织的装置，其特征在于：所述旋转装置通过至少两个固定架固定在所述弧形通道上； 所述动力装置为两个，分别设置在所述旋转装置的两端，并同时控制旋转装置旋转。

9.根据权利要求1所述的一种一体化处理脂肪组织的装置，其特征在于：所述成品脂肪颗粒分装仪器包括分装装置；所述分装装置的一端与所述第二负压吸引装置连接，用于接收脂肪颗粒；在所述分装装置内设有两个定容转子；所述分装装置上还设有用于连接注射器的端口。

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