CN203935251U - 切割装置 - Google Patents

Abstract

一种切割装置，可轻易且快速地将样品(例如软骨)切割成片段，以减少移植的污染与感染。本新型装置包括一基座，其具有一槽及一对滑轨分别位于该基座的两个平行的纵向侧边，其中该槽设有一固定器以用于固定在其上的样品；及一可滑动通过该基座之滑块，该滑块上设有刀片座，且该刀片座具有复数个以垂直方向安装在该刀片座底面的刀片，其中刀刃位于该刀片座底面，其中该滑块以相对于所述基座的纵向方向移动，藉此允许所述的复数个刀片切碎样品。

Description

切割装置

技术领域

本实用新型是关于一种切割装置；特定言之，本新型提供一种软骨切割装置。 

背景技术

人类和其它哺乳动物关节的健康软骨(关节软骨)的特征在于由软骨细胞的柱状生长模式而产生主要含有蛋白多醣、第II型胶原蛋白和水的透明软骨。关节软骨，其覆盖体内长骨的每一端，为平滑的白色结构，其结构显著不同于其下方的皮质骨。关节软骨不具有任何血管或神经元，因此从周围的关节液吸收其营养成分，使得营养物质提供缓慢而导致相对缓慢的代谢；而骨组织有丰富的血管和神经网络，使其代谢速度非常快。此外，由于骨骼存有神经系统，任何冲击或摩擦两块骨头均可能非常严重和疼痛。由于哺乳动物关节的关节骨头的表面都覆盖着软骨，骨骼不会彼此直接接触，因此吾人行走时或进行剧烈运动时不会感到不适。关节软骨提供有效的负重缓冲，避免关节的相对骨骼的骨-骨接触，因此，关节软骨对于关节的正常功能是至关重要的。 

随着时间的磨损、机械损伤或疾病可能导致关节软骨缺损。许多关节炎疾病和不同程度的创伤可造成此脆弱层的破坏或恶化，因而导致疼痛、关节僵硬，甚至严重残疾。例如，关节随着时间而磨损、意外造成的机械性损伤，导致软骨撕裂和损伤，或者软骨因为疾病被侵蚀，如痛风，类风湿关节炎和骨关节炎。人们普遍认为，因为关节软骨缺乏血管，受损的软骨组织无法得到引起修复反应的足够或适当的刺激。一旦关节软骨受损，无法自我修复，因而逐步磨损。此外，如果关节软骨覆盖的骨骼受损，可能产生疼痛或肿胀，使得行走困难并影响日常生活。 

由于成人关节软骨不会再生，一旦被破坏，受损的成人关节软骨历来是以各种手术进行治疗，包括修理，更换，或切除。传统上以软骨成形术、刮除、微创、磨削性关节成形术，及近来以自体移植治疗关节软骨缺损。早期，关节 软骨缺损的治疗主要关注于防止缺陷恶化。最近，已集中在实际修复缺陷的开发及进行关节软骨愈合。US 2005/0125077提供用于修复组织损伤或缺损的生物兼容性组织植入物，其作为能够组织再生和/或修理的活细胞来源，且可自健康组织获取适合损伤或缺损部位植入的几何形状。然而，该先前技术文献并未教示，也未建议修复关节软骨缺损的最适方法。此外，异源移植物和异源生物材料可能会导致免疫的问题，不是解决关节软骨缺损的修复和治疗问题的最合适的方法。 

关节软骨缺损的治疗可使用手术或非手术方式。目前已使用几种手术修复或去除受损软骨，以防止关节的进一步破坏，减少疼痛及恢复功能。这些手术包括关节镜清创和灌洗、软骨下骨刺激程序、软骨细胞或软骨的自体移植和异体移植与全膝关节置换术。传统的手术治疗关节软骨缺损的方法须进行两次手术程序。在第一手术程序中，进行小的关节软骨组织切片，然后将其运送到实验室进行细胞培养扩增细胞；组织切片以酶处理而自基质中释出软骨细胞，使用标准的组织培养技术使该分离的细胞生长3～4周。一旦细胞群达到了目标数量，经由第二个手术程序将细胞送回原手术位置而进行移植程序。虽然临床数据指出这种手术过程对病患具有长期性优点，但此过程非常昂贵且费时，因此，结合两次手术引起的创伤造成成本过高，因而阻碍了这种技术的采用。因为病患必须忍受两次手术的创伤，且软骨缺损通常需要很长的时间来修复。此外，体外细胞培养中也有很多缺点，如污染等。 

因此，仍然需要一种有效修复关节软骨缺损和损伤的方法，它可以提供省时的外科手术，更快的恢复过程，及更有利的修复效果。 

实用新型内容

本新型提供一种切割装置，可轻易且快速地将软骨切割成软骨片段，以减少移植手术中的污染与感染。 

详细说明本新型的任何实施例前，应当理解本新型并不限定于以下描述与以下附图所示的部件的结构和位置。本新型具有其它实施例并以各种方式实施。另外，也应理解本文所用的措辞和术语是用于描述目的，不应该视为限制。“包括”、“包含”或“具有”和其变体在本文中是指包括其后列出的项目、其相等物以及额外的项目。 

本新型提供一种切割装置，包括： 

一基座，其具有一槽及分别位于该基座的两个平行的纵向侧边的一对滑轨，其中该槽设有一固定器以用于固定在其上的样品；及 

一可滑动通过该基座之滑轨之滑块，该滑块上设有刀片座，且该刀片座具有复数个以垂直方向安装在该刀片座底面的刀片，其中刀刃位于该刀片座底面； 

其中该滑块以相对于所述基座的纵向方向移动，藉此允许所述的刀片座的复数个刀片切割样品。 

根据本新型之具体实施例，该槽为平槽、凸槽或凹槽；。根据本新型之具体实施例，该样品为软骨；该固定器是用于固定软骨样品之软骨固定器。 

在一具体实施例，本新型提供一种切割装置，包括： 

一基座，其具有一凹槽及一对滑轨分别位于该基座的两个平行的纵向侧边，其中该凹槽设有一固定器以用于固定在其上的样品；及 

一具滑孔之滑块，该滑块上设有刀片座，且该刀片座具有复数个以垂直方向安装在该刀片座底面的刀片，其中刀刃位于该刀片座底面； 

其中该基座的一对滑轨可滑动地通过该滑块之滑孔，使所述滑块以相对于所述基座的纵向方向移动，藉此允许所述的刀片座的复数个刀片切割样品。 

在另一具体实施例，本新型提供一种切割装置，包括： 

一基座，其具有一平槽或凸槽及一对滑轨分别位于该基座的两个平行的纵向侧边，其中该平槽或凸槽设有一固定器以用于固定在其上的样品；及 

一滑块，该滑块上设有刀片座，且该刀片座具有复数个以垂直方向安装在该刀片座底面的刀片，其中刀刃位于该刀片座底面； 

该滑块具有两个平行的纵向侧边及在每个该滑块的两个平行的纵向侧边向内延伸的下凸缘和上凸缘；下凸缘和上凸缘定义一空间以接收滑轨，其中所述的一对滑轨可滑动地与该滑块接合，使所述滑块以相对于所述基座的纵向方向移动，藉此允许所述的复数个刀片切割样品。 

在一较佳具体实施例，前述该基座之槽设有复数个纵向具狭缝的栅格，该等栅格位于固定器上方，且每一狭缝的宽度大于每一刀片的厚度，使得刀片可以穿过该狭缝。 

在另一较佳具体实施例，前述基座设有至少一隔室，以收集样品片段。 

在另一较佳具体实施例，该基座另设有至少一隔室，以收集软骨片段。 

较佳地，前述复数个刀片是以数组排列，且该复数个刀片中的每一刀片与其相邻刀片间的间隔为约0.5mm至约1.6mm。 

根据本新型，该装置的基座的槽设有固定器；较佳具有至少一个隔室。基座槽可设有一孔或中空支撑台以容纳该固定器。该基座之槽可设有一孔或中空凹陷以容纳该固定器。该固定器是可拆卸式地组装于该基座之槽，用于固定其上的样品，而该至少一个隔室可用于收集样品片段。较佳地，该基座具有两个隔室。在一具体实施例中，基座设有一固定器及在该固定器的相对两侧设有两个隔室。一对滑轨各自分别位于基座的两个平行的纵向侧边，以提供滑块的滑动移动(较佳为无限制的滑动移动)。 

在一具体实施例中，固定器的周壁具有复数个狭缝，其中每一狭缝的宽度大于每一刀片的厚度，使得刀片可以穿过该周壁。在一具体实施例中，固定器具有一枢转构件，其可接合基座，其绕垂直轴与固定器接合；在另一具体实施例，该枢转构件直接固定于固定器底部，直接旋转枢转构件即可使固定器转动。该枢转构件可使固定器作任何角度的旋转，即360度内均可旋转。较佳地，旋转角度为90度，使得固定器可旋转90度。在另一具体实施例中，基座另包括一盖子，其与该固定器嵌合及其固定端固定于该基座或该固定器，以更紧密地固定样品，同时该盖子具有复数个狭缝，其中每一狭缝的宽度大于每个刀片的厚度，使得刀片可以穿过盖子。 

根据本新型，滑块可滑动地连接到基座或与基座分离，且该滑块上设有刀片座，该刀片座具有以垂直方向安装在该刀片座底面的复数个刀片，其中刀刃位于该刀片座底面。在一具体实施例，该滑块具有滑孔，可使该基座之一对滑轨可滑动地通过该滑孔，藉此允许所述的刀片座的复数个刀片切割样品。在另一具体实施例，该滑块具有两个平行的纵向侧边及在每个该滑块的两个平行的纵向侧边向内延伸的下凸缘和上凸缘；下凸缘和上凸缘定义一空间以接收基座的滑轨，其中所述的一对滑轨可滑动地与该滑块接合，使所述滑块以相对于所述基座的纵向方向移动，藉此允许所述的刀片座的复数个刀片切割样品。根据本新型，滑块可固定连接于该基座，或可与基座分离而可自基座取下或套入。 

根据本新型，该复数个刀片是以数组形式排列。较佳地，该复数个刀片中的每一刀片与其相邻刀片间的间隔为约0.5mm至约1.6mm。较佳地，该间隔 的范围为约0.5mm至约1.5mm，约0.5mm至约1.4mm，约0.5mm至约1.3mm，约0.6mm至约1.6mm，约0.6mm至约1.5mm，约0.6mm至约1.4mm，约0.6mm至约1.3mm，约0.6mm至约1.2mm，约0.6mm至约1.1mm，约0.6mm至约1.0mm，约0.6mm至约0.9mm，约0.6mm至约0.8mm，约0.6mm至约0.7mm，约0.9mm至约1.6mm，约0.9mm至约1.5mm，约0.9mm至约1.4mm，约1.0mm至约1.5mm，约1.0mm至约1.4mm，约1.0mm到约1.3mm，约1.1mm到约1.5mm，约1.1mm到约1.4mm，约1.1mm至约1.3mm。最佳地，间隔为约0.5mm，约0.6mm，0.65mm，约0.8mm，约0.7mm，约0.9mm，约1.0mm，约1.1mm，约1.2mm，约1.3mm，约1.4mm或约1.5mm。刀片的数量取决于所需的软骨大小而设计。较佳地，所述刀片座包括8至20个刀片，更佳为8至19，为8至18，8至17，8至6，8至15，8至14，8至13，8至13，9至20，9至19，9至18，9至17，9至16，9至15，9至14，9至13，9至12，9至11，10至20，10至19，10至18，10至17，10至16，10至15，10至14，10至13或10至12的刀片，最佳地，11个刀片。较佳地，所述刀片为手术刀。 

本新型装置可为重复使用或抛弃式。较佳地，该装置为抛弃式，以配合临床使用。 

本新型亦提供一种修复及/或治疗关节软骨缺损的系统，包括一离心机，一如本新型之切割装置及一搅拌装置。离心机是用于血液离心以得到富含血小板的血纤维蛋白(platelet-rich fibrin，PRF)，其离心速度为至少1000到5000rpm。切割装置用于在无菌条件下切割软骨，而搅拌装置用于混合PRF和软骨。 

根据本新型，关节软骨较佳是自体来源且未经任何物理、化学及/或脱矿物质处理。例如，软骨不经化学处理，其可能改变软骨内材质的固有天然性质；软骨较佳不经过脱矿物质处理，如用盐酸、亚乙基二胺，和/或其它脱矿剂处理；及软骨较佳不经过升高的温度，例如，温度大于约50℃可能会减弱软骨的软骨细胞活性。但是，关节软骨自关节取下后可予以保存，例如，冷冻干燥，冷冻和/或干燥。 

本文中使用的PRF为自体血小板浓缩液，用于加速的软组织和硬组织的愈合。根据本新型，PRF是指到第二代的血小板浓缩液。David M.Dohan等人描述不添加任何添加剂或试剂，从全血制备的富含血小板的固体纤维蛋白网(Part I：Technological concepts and evolution，Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Ended2006；101：E37-44)。PRF制备涉及将不含抗凝剂的血液试样放置在10毫升的玻璃或玻璃涂层的塑料管中，在约400g立即离心10分钟。没有抗凝剂的情况下代表活化，在几分钟之内，大多数接触玻璃管壁并开始凝血级联系统。接着在管中间得到血纤维蛋白凝块，从管底部的红血球细胞基质延伸至顶部的血浆。血小板被大量捕捉于血纤维蛋白网格。这种技术的成功完全取决于血液的收集及转移至离心机的速度。事实上，不加抗凝剂，血液样品一接触管壁玻璃时即开始凝固，其需最低几分钟的离心以浓缩管中间及上部的纤维蛋白原。快速处理为获得临床上使用的PRF凝块的最佳方式。总结言之，PRF制程使得收集含血清和血小板的纤维蛋白凝块成为可能。藉由从管中除去凝块，切除红血球细胞部分，并使纤维蛋白基质去除液体，而得到自体血纤维蛋白膜。另外，收集从哺乳动物的血液中得到的PRF于具有隔板聚酯凝胶的容器，并接着在1000到5000rpm下离心1～20分钟。根据离心速度调整离心时间，另外，血液可离心两次以获得不同的浓度的PRF。 

PRF是纤维蛋白胶，其可作为栓塞以网罗最轻的血液成分，如血小板和白细胞以及循环分子，如生长因子和纤维连接蛋白(Dohan，DM et al.(2006)Platelet-rich fibrin(PRF)：a secondgeneration platelet concentrate.Part I：technological concepts and evolution.Oral Surg.Oral Med.Oral Pathol.Oral Radiol.Endod.101，e37-e44；Dohan，D.M.et al.(2006)Platelet-rich fibrin(PRF)：a secondgeneration platelet concentrate.Part II：platelet-related biologic features.Oral Surg.Oral Med.Oral Pathol.Oral Radiol.Endod.101，e45-e50；Dohan DM，Rasmusson L，Albrektsson T.(2009)，Classification of platelet concentrates：from pure platelet-rich plasma(P-PRP)to leucocyte-and platelet-rich fibrin(L-PRF).Trends Biotechnol.27(3)：158-67)。PRF包括多种生长因子和细胞因子。生长因子包括转化生长因子，血小板衍生的生长因子，表皮生长因子，血管内皮生长因子，胰岛素样生长因子，或它们的组合。 

本新型的装置及系统提供一个或多个以下优点： 

(1)当第一次手术从哺乳动物除去有缺陷的软骨，PRF和软骨片段被移植到损伤部位。因此，本新型以一个单一的手术修复关节软骨缺损，不需要对哺乳动物进行第二次手术。基于单一手术过程，可大幅减少手术所需要的时间、手术风险以及患者的疼痛。 

(2)本新型可使用自体的PRF和软骨片段，可避免移植排斥反应。 

(3)本新型中所用的PRF，可以诱导生长因子活化正常的免疫反应，促进血管再生，并同时诱导成体干细胞和骨髓间质干细胞(MSCs)在体内的聚集与分化，以加速组织再生。 

附图说明

图1为本实用新型的较佳具体实施例的示意图。图2为图1装置之固定器上设有栅格之一具体实施例。图3为图1装置基座与滑块接合的状态。图4是基座凹槽具栅格、固定器与枢转构件的纵剖面图。图5为是基座凹槽具栅格、固定器与枢转构件的横剖面图。 

具体实施方式

图1是本新型的装置的另一个较佳具体实施例。数字3总体上表示本新型的装置，其中基座与滑块为分离之状态。装置3包括：一基座31及一滑块32。基座31具有一凹槽311及分别位于该基座31的两个平行的纵向侧边的一对滑轨312。该凹槽311设有一孔以容纳固定器313，用于固定在其上的样品。固定器及枢转构件的具体实施例可如图2或图3所示。滑块32具有一滑孔321及一刀片座323，该刀片座323设有复数个以垂直方向安装在该刀片座323底面的刀片322，其中刀刃位于该刀片座底面。基座31的一对滑轨312可滑动地通过该滑块32之滑孔321，使所述滑块32以相对于所述基座的纵向方向滑动，而使刀片座323的刀片322切割软骨。 

图2为图1装置之固定器上设有栅格之一具体实施例。基座31之凹槽311设有复数个纵向具狭缝315的栅格314，该等栅格314位于固定器313上方，且每一狭缝315的宽度大于每一刀片的厚度，使得滑块32的滑孔321通过基座31时，刀片座323上的刀片322可以穿过该狭缝315，并使刀片维持在刀片座323的固定的位置，不会在进行切割时受到损伤，并确保切割时刀片维持在其切割路径，不会偏移。图3为图1装置3之基座31与滑块32接合的状态。图4是基座31之凹槽311具栅格314、固定器313与枢转构件316的纵剖面图，其中312为基座之滑轨，32为滑块，322为刀片及323为刀片座。图5为是基座31之凹槽上具栅格314、固定器313与枢转构件316的横剖面图，其中312为滑轨。 

将由自体取得的股骨之软骨切成具有直径大约1cm，所得的软骨以本新型 的切割装置切割以得到软骨片段。接着将本新型装置中的固定器旋转90度，再将所得软骨片段再次以本新型切割装置切割以得到大小为约4.096(1.6³)mm³至0.125(0.5³)mm³的方形软骨片段。例如，藉由使用本新型切割装置，其中刀片座具有11片刀片，每个刀片与相邻刀片之间的间隔大约为1.3mm，切割2次后(其中第2次为旋转固定器90度)可得到超过60的软骨片段，大小约为1.3mm x1.3mm x1.3mm(1.33³mm³)。这些片段可用于外科手术，由于使用本新型切割装置可得到较小的软骨片段并用于移植，可获得预期的有利效果。 

Claims (13)

1.一种切割装置，其特征在于包括： 

一基座，其具有一槽及分别位于该基座的两个平行的纵向侧边的一对滑轨，其中该槽设有一固定器以用于固定在其上的样品；及 

一可滑动通过该基座之滑轨之滑块，该滑块上设有刀片座，且该刀片座具有复数个以垂直方向安装在该刀片座底面的刀片，其中刀刃位于该刀片座底面； 

其中该滑块以相对于所述基座的纵向方向移动，藉此允许所述的刀片座的复数个刀片切割样品； 

其中该基座之槽为一凹槽，且该滑块具一滑孔，使该基座的一对滑轨可滑动地通过该滑块之滑孔，使所述滑块以相对于所述基座的纵向方向移动，藉此允许所述的刀片座的复数个刀片切割样品。 

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于该基座之凹槽设有复数个纵向具狭缝的栅格，该等栅格位于软骨固定器上方，且每一狭缝的宽度大于每一刀片的厚度，使得刀片可以穿过该狭缝。 

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该基座另包括一盖子，其与该固定器嵌合及固定于该基座或该固定器，以更紧密地固定软骨，同时该盖子具有复数个狭缝，其中每一狭缝的宽度大于每个刀片的厚度，使得刀片可以穿过盖子。 

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该基座另设有至少一隔室，以收集软骨片段。 

5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该复数个刀片是以数组排列，且该复数个刀片中的每一刀片与其相邻刀片间的间隔为0.5mm至1.6mm。 

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该基座之槽可设有一孔或中空凹陷以容纳该固定器。 

7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该固定器可拆卸地组装于该基座之槽。 

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该固定器的周壁具有复数个狭缝，其中每一狭缝的宽度大于每一刀片的厚度，使得刀片可以穿过该周壁。 

9.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该固定器具有一枢转构件，其可接合该基座，其绕垂直轴与该固定器接合；或该枢转构件直接固定于该固定器底部；直接旋转该枢转构件即可使该固定器转动。 

10.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该滑块可滑动地连接到该基座或与该基座分离。 

11.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该刀片座包括8至20个刀片。 

12.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于该刀片为手术刀。 

13.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于所述装置为重复使用或抛弃式。