CN112877180A - 一种多功能脂肪处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种多功能脂肪处理装置，所述多功能脂肪处理装置包括处理单元、动力单元和控制单元，所述处理单元包括脂肪容纳箱和加热元件，所述脂肪容纳箱设有超声元件，所述加热元件用于加热脂肪容纳箱，所述动力单元包括相连接的电机和托盘，所述脂肪容纳箱置于托盘上，所述超声元件、加热元件和电机均与控制单元信号连接。本发明的多功能脂肪处理装置能实现脂肪注射前的脂肪处理和脂肪干细胞提取的一体化处理。减少脂肪干细胞提取过程中的人工操作步骤，使用简便，精确检测脂肪含量，提高胶原酶用量的精准度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，特别是涉及一种多功能脂肪处理装置。
背景技术
目前，随着自体脂肪移植和干细胞技术的不断发展，临床上对脂肪注射和脂肪来源干细胞治疗的需求日益增长。脂肪移植是指通过抽脂手术，将人体局部的皮下脂肪抽出，通过一定的处理，使抽出的脂肪变成可以注射的脂肪颗粒，随后注射到相应部位。
脂肪干细胞是从脂肪组织中提取的一种间充质干细胞，具有多向分化能力，合成多种生长因子的能力，促进组织再生与修复的能力，已被证实在多种疾病的治疗上有良好的临床效果，具有巨大的应用前景。
脂肪干细胞分离主要采用的是酶消化法，利用胶原酶消化处理脂肪组织，使细胞间连结解离并脱落下来，通过离心方式使密度较大的脂肪干细胞和密度较小的脂肪细胞分层，收集下层的脂肪干细胞。因此，在操作过程中，首先需要配制合适浓度的胶原酶，将抽脂手术获得的脂肪与胶原酶按一定的体积比加入至离心管混合，放置于摇床上设置转速和温度，孵育1到2个小时。孵育结束后，将脂肪消化液用滤网过滤，转移至离心机离心，进行后续的操作。
使用传统设备进行脂肪干细胞提取时，如果脂肪量较多，需要分装至多个离心管中分别放置于摇床上孵育，消化孵育完成后，还需要重新将脂肪集中在一起，一方面耗时长，即便是技术熟悉的人员操作，也需要1.5小时才能完成分离；另一方面在反复转移的过程中，容易造成污染和脂肪的损失。同时，在添加胶原酶时需要根据脂肪体积计算，传统方法主要为依赖于人工判断体积后加入相应量的胶原酶，且酶消化时间较长，对细胞活性影响较大，使用的较高浓度的胶原酶，会增加胶原酶残留的比率，增加发生过敏等不良反应的概率。提取干细胞的过程中，需要反复人工操作，智能化和自动化水平较低，需要手术医生暂停手术去操作，或者安排专人进行系统的操作，需要较长的学习曲线和较高的人力成本。操作繁琐，需要许多人工操作步骤，增加脂肪处理或干细胞提取过程中的劳动成本和污染风险。
脂肪移植和干细胞的需求巨大，根据Carpaneda医生(1994)提出的观点，移植脂肪的颗粒大小最好小于2mm，更有利于脂肪的血运、营养和存活。目前对于抽脂手术中获得脂肪的处理，包括超声处理、静置、多孔套管、注射器反复转移乳化处理等传统方式和Lipogems密闭系统等商业化方法。通过超声处理、静置方法所获得的脂肪颗粒大小不一，不能达到有利于注射的均质化，多孔套管、注射器反复转移乳化虽然使脂肪颗粒大小达到了一定程度的均质化，但人工操作的过程十分繁琐，采用商业化脂肪处理系统则较为昂贵，功能单一，性价比不高。因此对脂肪处理和脂肪干细胞的分离提出了新的要求，需要开发一种更快速高效的分离方法和设备，以快速处理脂肪和分离脂肪干细胞并保持脂肪干细胞高活性。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多功能脂肪处理装置，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种多功能脂肪处理装置，所述多功能脂肪处理装置包括处理单元、动力单元和控制单元，所述处理单元包括脂肪容纳箱和加热元件，所述脂肪容纳箱设有超声元件，所述加热元件用于加热脂肪容纳箱，所述动力单元包括相连接的电机和托盘，所述脂肪容纳箱置于托盘上，所述超声元件、加热元件和电机均与控制单元信号连接。
如上所述，本发明的多功能脂肪处理装置，具有以下有益效果：
1)将抽脂手术中获得的脂肪处理为均质可注射的微小脂肪颗粒，完成脂肪移植前脂肪的处理。
2)集成多种细胞消化所需的设备，提供脂肪干细胞提取的最适宜条件，实现高效脂肪干细胞提取。即本发明的装置能实现脂肪注射前的脂肪处理和脂肪干细胞提取的一体化处理。
3)减少脂肪干细胞提取过程中的人工操作步骤，使用简便。
4)精确检测脂肪含量，提高胶原酶用量的精准度。
5)通过超声处理脂肪，使脂肪颗粒变小，增大与胶原酶的总接触面积，提高细胞提取效率，减少消化时间。
6)减少胶原酶使用量，提高脂肪提取的生物安全性。
附图说明
图1显示为本发明的一种多功能脂肪处理装置的剖面示意图。
图2显示为本发明的另一种多功能脂肪处理装置的剖面示意图。
元件标号说明
1 处理单元
11 脂肪容纳箱
111 加液口
112 出液口
113 滤网
12 超声元件
13 加热元件
14 传感器
141 温度传感器
142 压力传感器
2 动力单元
21 电机
22 托盘
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图所示，本发明提供一种多功能脂肪处理装置，所述多功能脂肪处理装置包括处理单元1、动力单元2和控制单元，所述处理单元1包括脂肪容纳箱11和加热元件13，所述脂肪容纳箱11设有超声元件12，所述加热元件13用于加热脂肪容纳箱11，所述动力单元2包括相连接的电机21和托盘22，所述脂肪容纳箱11置于托盘22上，所述超声元件12、加热元件13和电机均与控制单元信号连接。
所述脂肪容纳箱11用于盛装抽脂手术获得的脂肪。
在一种实施方式中，所述脂肪容纳箱11为经过无菌处理的容器。例如可以是可更换使用的一次性的耗材。一次性耗材可以避免交叉污染。也可以是固定的容器。
在一种实施方式中，所述脂肪容纳箱11上设有加液口111。所述加液口111可以设有一个或多个，例如两个、三个或更多个。在一种实施方式中，所述加液口111设有两个，一个用于向脂肪容纳箱11中加入脂肪颗粒，另一个用于加入酶。
在一种实施方式中，所述加液口111设有滤网113。图中未示出滤网。
在一种实施方式中，所述脂肪容纳箱11上还设有出液口112。在一种实施方式中，所述出液口112设有滤网113。所述滤网113用于过滤处理后的脂肪消化液，从而去除纤维组织和少量未被消化完全的脂肪。
所述多功能脂肪处理装置还包括若干泵。所述泵可用于在脂肪容纳箱11中形成负压或正压，辅助脂肪消化液进入或流出。所述泵例如为蠕动泵。在一种实施方式中，所述加液口111或出液口112分别外接加液泵或出液泵。泵的作用是当脂肪从加液口111流入，阻力较大时，可以用负压辅助脂肪流入脂肪容纳箱11。当脂肪消化液流出阻力较大时，提供正压，辅助脂肪消化液流出。
所述超声元件12用于向脂肪容纳箱11中产生超声震动，一方面脂肪容纳箱11中的脂肪在超声的机械作用下颗粒变小，再使用相应孔径的滤网113过滤之后，能够获得均质可注射的微小脂肪颗粒，完成脂肪移植前脂肪的处理。另一方面，通过超声处理结合脂肪容纳箱11中加入的酶例如胶原酶消化脂肪，脂肪颗粒与胶原酶的总接触面积提高，提高胶原酶消化和脂肪提取的效率，减少了胶原酶的使用量和消化时间。同时超声的机械作用能够使脂肪细胞中的油滴析出，更高效的获取富含间质细胞的细胞外基质。
所述超声元件12只要能向脂肪容纳箱11中传导超声震动即可。较佳的，所述超声元件12插设于脂肪容纳箱11内部或贴设于脂肪容纳箱11外壁。
在一种实施方式中，所述超声元件12选自超声探头。
在一种实施方式中，所述加热元件13置于托盘22内部，并与控制单元信号连接。当脂肪容纳箱11置于托盘22上时，加热元件13可对脂肪容纳箱11加热，控制单元控制加热温度。
在一种实施方式中，所述加热元件13选自电热丝。
进一步的，所述处理单元1还包括传感器14，所述传感器14与控制单元信号连接。
在一种实施方式中，所述传感器14包括温度传感器141和压力传感器142。
所述温度传感器141用于检测脂肪容纳箱11的温度，再将检测的温度传输至控制单元。所述压力传感器142用于检测脂肪容纳箱11中盛装的脂肪重量并传输至控制单元，控制单元可进一步计算脂肪处理所需酶的使用量。
在一种实施方式中，所述电机21选自线性电机。电机为托盘22提供动力使托盘22运动，起到摇床的作用，进而带动脂肪容纳箱11运动，使箱内的脂肪颗粒与酶充分接触。
在一种实施方式中，所述电机21与托盘22通过轴承连接。
在一种实施方式中，所述托盘22的大小、形状恰好可放置脂肪容纳箱11。
所述控制单元选自处理器。所述处理器可以利用现有技术中的计算机、集成电路模块、可编程逻辑器件或其它硬件来实现。
所述控制单元可以与显示屏连接。操作人员可以通过显示屏调节超声频率和时间、电机21摇晃速度以及温度、消化处理时间等参数。显示屏可以是触控屏。
所述多功能脂肪处理装置用于脂肪移植预处理的使用方法如下：将无菌处理的脂肪容纳箱11安装于托盘22上，随后将抽脂手术获得的脂肪颗粒通过加液口111加入脂肪容纳箱11，当脂肪流入脂肪容纳箱11的阻力较大时，打开加液泵的电源开关，在加液泵的负压辅助下，脂肪颗粒滤过所需孔径的滤网113，收集相应粒径大小的脂肪颗粒。压力传感器142检测脂肪容纳箱11中的脂肪重量，在显示屏上设定处理器的超声频率和时间、摇晃速度以及温度、消化处理时间等参数(例如超声频率为50-200W、超声时间为30-150秒、摇晃速度80-150转/分钟，温度37℃)多功能脂肪处理装置按照预设的参数处理脂肪。脂肪在处理完毕后，通过流出口流出，当脂肪消化液从出液口112流出阻力较大时，出液泵在脂肪容纳箱11形成正压，辅助脂肪消化液流出。
所述多功能脂肪处理装置用于干细胞提取时的使用方法如下：将无菌处理的脂肪容纳箱11安装于托盘22上，随后将抽脂手术获得的脂肪颗粒通过加液口111加入脂肪容纳箱11，当脂肪流入脂肪容纳箱11的阻力较大时，打开加液泵的电源开关，在加液泵的负压辅助下，脂肪颗粒滤过所需孔径的滤网113，收集相应粒径大小的脂肪颗粒。压力传感器142检测脂肪容纳箱11中的脂肪重量，并通过预设的公式计算出所需的胶原酶含量，呈现至触控屏中。医生或护士配置出相应体积和浓度的胶原酶溶液，将配置好的胶原酶溶液注射进脂肪容纳箱11。在触控屏上设定好处理器的超声频率和时间、摇晃速度以及温度、消化处理时间等参数(例如超声频率为50-200W超声时间为15-150秒、摇晃速度80-150转/分钟，温度37℃、消化处理时间20-30分钟)多功能脂肪处理装置按照预设的参数处理脂肪，电热丝开始加热，温度传感器141检测脂肪容纳箱11中的温度反馈至处理器，使电热丝加热至设定温度并维持。脂肪容纳箱11在线性电机的作用下，按照设定频率往复运动，脂肪在其中摇晃，脂肪在超声探头的机械作用下分离成小颗粒。同时在胶原酶的作用下，脂肪组织中的细胞被逐渐分离出来，收集脂肪消化液，通过出液口112流出，当脂肪消化液从流出口流出阻力较大时，出液泵在脂肪容纳箱11形成正压，辅助脂肪消化液流出。即可进行下一步的脂肪干细胞离心操作。
多功能脂肪处理装置集成了温度控制、重量检测、摇床、超声处理仪等多个功能，一体化处理脂肪，减少脂肪干细胞提取过程中的人工操作和反复转移，提高脂肪干细胞分离的效率。该工作站设置多种工作模式，以符合脂肪处理、脂肪干细胞处理等多种不同需求，适用场景广泛。多功能脂肪处理装置可以单独使用，也可以结合全自动脂肪干细胞提取系统使用，以实现脂肪干细胞提取过程的全自动化。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述多功能脂肪处理装置包括处理单元(1)、动力单元(2)和控制单元，所述处理单元(1)包括脂肪容纳箱(11)和加热元件(13)，所述脂肪容纳箱(11)设有超声元件(12)，所述加热元件(13)用于加热脂肪容纳箱(11)，所述动力单元(2)包括相连接的电机(21)和托盘(22)，所述脂肪容纳箱(11)置于托盘(22)上，所述超声元件(12)、加热元件(13)和电机(21)均与控制单元信号连接。
2.根据权利要求1所述的多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述脂肪容纳箱(11)上设有一个或多个加液口(111)；优选的，所述加液口(111)设有滤网(113)。
3.根据权利要求1所述的多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述脂肪容纳箱(11)上还设有出液口(112)；优选的，所述出液口(112)设有滤网(113)。
4.根据权利要求1所述的多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述多功能脂肪处理装置还包括若干泵，所述加液口(111)与加液泵连接，和/或，所述出液口(112)与出液泵连接。
5.根据权利要求1所述的多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述超声元件(12)插设于脂肪容纳箱(11)的内腔或贴设于脂肪容纳箱(11)的外壁。
6.根据权利要求1所述的多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述超声元件(12)选自超声探头。
7.根据权利要求1所述的多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述加热元件(13)置于托盘(22)内部；所述加热元件(13)选自电热丝。
8.根据权利要求1所述的多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述处理单元(1)还包括传感器(14)，所述传感器(14)与控制单元信号连接；优选的，所述传感器(14)包括温度传感器(141)和压力传感器(142)。
9.根据权利要求1所述的多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述温度传感器(141)用于检测脂肪容纳箱(11)的温度；所述压力传感器(142)用于检测脂肪容纳箱(11)的重量。
10.根据权利要求1所述的多功能脂肪处理装置，其特征在于，所述控制单元选自处理器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110275310.4A CN112877180A (zh) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 一种多功能脂肪处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110275310.4A CN112877180A (zh) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 一种多功能脂肪处理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN112877180A true CN112877180A (zh) | 2021-06-01 |
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Family Applications (1)
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| CN202110275310.4A Pending CN112877180A (zh) | 2021-03-15 | 2021-03-15 | 一种多功能脂肪处理装置 |
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