RU2731512C1

RU2731512C1 - Device for grinding lipoaspyrate

Info

Publication number: RU2731512C1
Application number: RU2019125523A
Authority: RU
Inventors: Игорь Юрьевич Попов; Ильдар Наркисович Шарипов; Игорь Александрович Атманский; Максим Дмитриевич Ушаков; Алексей Игоревич Волик
Original assignee: Игорь Юрьевич Попов; Ильдар Наркисович Шарипов; Игорь Александрович Атманский; Максим Дмитриевич Ушаков; Алексей Игоревич Волик
Priority date: 2019-08-12
Filing date: 2019-08-12
Publication date: 2020-09-03

Abstract

FIELD: biotechnology.SUBSTANCE: invention relates to the field of biotechnology. Disclosed is a device for grinding lipoaspirate. Device comprises two Luer lock needle-free syringes connected by a tubular connector. Connector has smaller-diameter ledges with thread for connection with said syringes, and two lipoaspital flow separators arranged one after another. Each separator is made of trapezium plates spaced from each other, wherein plates are attached together by short bases, and by large bases are fixed on cylindrical surface of connector along it. Separators are installed with an angle of rotation relative to each other so that each plate of one separator is located opposite to the corridor formed by two plates of the other separator.EFFECT: invention provides rapid grinding of lipoaspirate fragments into a fat emulsion.4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к медицинскому оборудованию, предназначенному для работы с клетками тканей человека, а именно для измельчения липоаспирата. Измельченная до состояния эмульсии жировая ткань человека может быть использована в пластической хирургии, травматологии, колопроктологии и других разделах медицины при лечении повреждений и дефектов. Также данная полезная модель может быть использована в лабораторных условиях при проведении биохимических и медицинских исследований тканей человека.The invention relates to medical equipment designed to work with human tissue cells, namely for grinding lipoaspirate. Human adipose tissue, crushed to the state of an emulsion, can be used in plastic surgery, traumatology, coloproctology and other branches of medicine in the treatment of injuries and defects. Also, this useful model can be used in laboratory conditions for biochemical and medical research of human tissues.

Авторами предлагаемого изобретения был изучен массив патентов на изобретения и полезные модели Российской Федерации, а также информация, опубликованная в Интернете, относящаяся к вышеуказанной области техники, в результате чего были обнаружены следующие аналоги.The authors of the proposed invention studied the array of patents for inventions and utility models of the Russian Federation, as well as information published on the Internet related to the above-mentioned technical field, as a result of which the following analogs were discovered.

Известно устройство для измельчения биологических тканей животного происхождения (см. патент РФ №174696 на полезную модель « Устройство для измельчения биологических материалов в пробирке», ФГБОУВО «Пермский государственный национальный исследовательский университет», МПК: С12М 3/08; G01N 1/28; В02С 18/06, дата подачи заявки 30.11.2016). Данное устройство состоит из съемной крышки с бортиком и вала с наружной резьбой, на котором с помощью втулок с внутренней резьбой закреплены съемные режущие пластины с лезвием, имеющим заточку под углом 25-60°, где диаметральный размер съемных режущих пластин на 0,5-2 мм меньше используемой пробирки, причем указанные пластины, крышка и все детали, кроме уплотнителей, выполняются из коррозионно-стойкой высоколегированной нержавеющей стали. Рассматриваемое устройство для измельчения образцов биологических материалов в пробирке конструктивно сложное и достаточно дорогостоящее, что делает его малопригодным в медицине, в связи с огромной потребностью эмульсии липоаспирата только при проведении хирургических операций. Эмульсия липоаспирата представляет собой жидкость в виде полностью разрушенной жировой ткани, содержащей неповрежденные стромальные клетки, которые легко и свободно перемещаются внутри трансплантата, что обеспечивает внедрение их большего количества во все слои дефекта, чем неэмульсифицированный трансплантат.A device for grinding biological tissues of animal origin is known (see RF patent No. 174696 for a useful model "Device for grinding biological materials in a test tube", FGBOUVO "Perm State National Research University", IPC: С12М 3/08; G01N 1/28; В02С 18/06, filing date 11/30/2016). This device consists of a removable cover with a rim and a shaft with an external thread, on which removable cutting inserts with a blade sharpened at an angle of 25-60 ° are fixed using bushings with an internal thread, where the diameter size of the removable cutting inserts is 0.5-2 mm less than the tube used, and the indicated plates, lid and all parts, except for the seals, are made of corrosion-resistant high-alloy stainless steel. The considered device for grinding samples of biological materials in a test tube is structurally complex and quite expensive, which makes it of little use in medicine, due to the huge need for lipoaspirate emulsion only during surgical operations. Lipoaspirate emulsion is a liquid in the form of completely destroyed adipose tissue containing intact stromal cells that easily and freely move inside the graft, which ensures the introduction of more of them into all layers of the defect than a non-emulsified graft.

Известно устройство для измельчения липоаспирата, которое содержит два безыгольных шприца Луер Лок, соединенных трубчатым коннектором, имеющим с обоих концов выступы меньшего диаметра с резьбой для соединения с указанными шприцами (см. инструкцию «Стартовый комплект Нанотрансфера» (Nano Transfer Starter Set - Tulip Medical Products) на сайте https://www.tulipmedical.com/…/Tulip_Nanotransfer_Man, Фиг. 1, 2). В известном устройстве преодолен недостаток, связанный с дороговизной, но возник другой. Трубчатый коннектор является полым и когда посредством шприцов вручную перемещают липоаспират вперед и назад, то, не встречая никаких препятствий на пути, кроме встречных потоков, он измельчается только за счет столкновения фрагментов трансплантата друг с другом. Вследствие этого, на уменьшение плотности липоаспирата тратится значительное время, что является несомненным недостатком известного аналога, так как в условиях готовящейся операции по использованию липоаспирата неприемлемо пациента долго держать на хирургическом столе.A device for grinding lipoaspirate is known, which contains two needleless Luer Lock syringes connected by a tubular connector having at both ends protrusions of a smaller diameter with a thread for connection with the said syringes (see the instruction "Nano Transfer Starter Set - Tulip Medical Products ) on the website https://www.tulipmedical.com/.../Tulip_Nanotransfer_Man, Fig. 1, 2). The known device overcomes the disadvantage associated with high cost, but another has arisen. The tubular connector is hollow, and when the lipoaspirate is manually moved back and forth by means of syringes, then, without encountering any obstacles in the way, except for counter flows, it is crushed only due to the collision of the graft fragments with each other. As a result, a significant amount of time is spent on decreasing the density of lipoaspirate, which is an undoubted disadvantage of the known analogue, since it is unacceptable to keep the patient on the surgical table for a long time under the conditions of the upcoming operation to use lipoaspirate.

Рассмотренный выше аналог из статьи «Стартовый комплект Нанотрансфера», конструктивно не сложный и не дорогой, и по технической сущности, а также достигаемому эффекту ближе других к заявляемому изобретению, поэтому выбран в качестве наиболее близкого аналога.The analogue considered above from the article "Nanotransfer Starter Kit" is structurally not complicated and not expensive, and in technical essence, as well as the achieved effect is closer to the claimed invention, therefore it is chosen as the closest analogue.

Технической проблемой, которая решается при использовании заявляемого изобретения, является создание устройства, обеспечивающего сокращение времени на получение эмульсии липоаспирата во время проведения хирургической операции с использованием жировой ткани самого пациента.The technical problem that is solved when using the claimed invention is the creation of a device that reduces the time to obtain an emulsion of lipoaspirate during a surgical operation using adipose tissue of the patient himself.

Технический результат заключается в разделении потока липоаспирата на ряд меньших потоков, идущих по своим коридорам, где создается турбулентное течение, способствующее интенсивному перемешиванию фрагментов липоаспирата и их быстрому измельчению в жировую эмульсию, за счет ударов о встречные пластины разделителей и цилиндрическую поверхность коннектора.The technical result consists in dividing the flow of lipoaspirate into a number of smaller flows going along their corridors, where a turbulent flow is created, which promotes intensive mixing of lipoaspirate fragments and their rapid crushing into a fat emulsion, due to impacts on the counter plates of the dividers and the cylindrical surface of the connector.

Указанная техническая проблема решается за счет того, что устройство для измельчения липоаспирата, содержащее два безыгольных шприца Луер Лок, соединенных трубчатым коннектором, имеющим на концах выступы меньшего диаметра с резьбой для соединения с указанными шприцами, согласно изобретению, внутри трубчатого коннектора установлены друг за другом два разделителя потока липоаспирата, выполненные каждый из отстоящих одна от другой пластин в форме трапеций, которые скреплены вместе короткими основаниями, а большими основаниями закреплены на цилиндрической поверхности трубчатого коннектора вдоль него, при этом разделители установлены с углом поворота относительно друг друга так, что каждая пластина одного разделителя расположена напротив коридора, образованного двумя пластинами другого разделителя.The specified technical problem is solved due to the fact that a device for grinding lipoaspirate containing two needleless Luer Lock syringes connected by a tubular connector having at the ends protrusions of a smaller diameter with a thread for connection with said syringes, according to the invention, inside the tubular connector are installed one after the other two lipoaspirate flow divider, each made of trapezoid-shaped plates spaced apart from one another, which are fastened together by short bases, and with large bases fixed on the cylindrical surface of the tubular connector along it, while the dividers are installed with an angle of rotation relative to each other so that each plate of one the divider is located opposite the corridor formed by two plates of another divider.

Угол поворота одного разделителя относительно другого составляет 30°.The angle of rotation of one separator relative to the other is 30 °.

Оба разделителя потока липоаспирата выполнены из шести равноотстоящих одна от другой пластин.Both lipoaspirate flow dividers are made of six equally spaced plates.

Пластины выполнены в виде неравнобедренных трапеций.The plates are made in the form of non-isosceles trapezoids.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют, что предлагаемое устройство для измельчения липоаспирата не известно и не следует явным образом из изученного уровня техники, а, следовательно, соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».Conducted research on patent and scientific and technical sources of information indicate that the proposed device for grinding lipoaspirate is not known and does not follow explicitly from the studied prior art, and therefore meets the criteria of "novelty" and "inventive step".

Заявляемое устройство может быть изготовлено на предприятиях, занимающихся разработкой медицинских изделий, с использованием аддитивных технологий, или технологий послойного синтеза, и медицинских 3D-принтеров, выпускаемых как отечественной, так и зарубежной промышленностью.The inventive device can be manufactured at enterprises engaged in the development of medical devices using additive technologies, or technologies of layer-by-layer synthesis, and medical 3D printers produced by both domestic and foreign industries.

Также заявляемое устройство может быть изготовлено на автомеханических предприятиях, специализирующихся в изготовлении медицинского оборудования, где 3D-печать пока не нашла применения,Also, the claimed device can be manufactured at auto-mechanical enterprises specializing in the manufacture of medical equipment, where 3D printing has not yet found application,

Таким образом, заявляемое устройство для измельчения липоаспирата соответствует критерию «промышленная применимость».Thus, the inventive device for grinding lipoaspirate meets the criterion of "industrial applicability".

Предлагаемая совокупность существенных признаков позволяет решить существующую техническую проблему.The proposed set of essential features allows you to solve the existing technical problem.

Разделители потока рассекают его пластинами, как ножами, внутри трубчатого коннектора, заставляя липоаспират перемещаться по коридорам, образованным пластинами в форме трапеций, скрепленными вместе короткими основаниями, и цилиндрической поверхностью трубчатого коннектора, к которой пластины прикреплены вдоль большими основаниями. Поскольку поток подается под давлением и перемещается вперед и назад, то фрагменты липоаспирата, многократно ударяясь о все поверхности коридора, подвергаются большому механическому повреждению. Практически в каждом коридоре возникает турбулентный поток, при котором наряду с основным продольным перемещением частиц липоаспирата вдоль оси трубчатого коннектора происходят поперечные перемещения и вращательное движение отдельных объемов потока. Далее на пути потока закреплен еще один разделитель, повернутый на некоторый угол, например 30°, по отношению к первому, при этом каждая пластина оказывается расположенной напротив коридора, образованного двумя пластинами другого разделителя. Тем самым происходит новое разделение потока по новым коридорам и возникает несколько новых турбулентных потоков, что ускоряет процесс получения жировой эмульсии, то есть дробления более крупных частей жира на мелкие частицы. При проектировании формы пластины рассматривались другие варианты пластин: прямоугольной и треугольной. Предпочтение было отдано трапеции. Прямоугольная пластина оказывала значительное сопротивление потоку, которое преодолевать приходилось с усилием, так как она встречала поток всей длинной стороной. Треугольная пластина также, как трапеция, встречала поток верхним острым углом и сопротивление нарастало постепенно по мере встречи с наклонной стороной. Однако, у треугольных пластин, скрепленных вместе в одной точке, всегда был риск сломаться в основании. В турбулентном потоке частицы жировой ткани подвергаются сильному механическому воздействию, способствующему их быстрому измельчению вплоть до образования жировой эмульсии.The flow dividers cut it with plates, like knives, inside the tubular connector, forcing the lipoaspirate to move along the corridors formed by trapezoidal plates fastened together by short bases, and the cylindrical surface of the tubular connector, to which the plates are attached along the large bases. Since the flow is supplied under pressure and moves back and forth, the fragments of the lipoaspirate, repeatedly hitting all surfaces of the corridor, are subjected to great mechanical damage. In almost every corridor, a turbulent flow arises, in which, along with the main longitudinal movement of lipoaspirate particles along the axis of the tubular connector, transverse movements and rotational movement of individual flow volumes occur. Further on the flow path, another separator is fixed, rotated by some angle, for example, 30 °, with respect to the first, with each plate being located opposite the corridor formed by two plates of the other separator. Thus, a new division of the flow along new corridors occurs and several new turbulent flows arise, which accelerates the process of obtaining a fat emulsion, that is, crushing larger parts of fat into small particles. When designing the shape of the plate, other options for plates were considered: rectangular and triangular. Trapeze was preferred. The rectangular plate provided significant resistance to the flow, which had to be overcome with effort, since it met the flow with its entire long side. A triangular plate, just like a trapezoid, met the flow with an upper acute angle and the resistance increased gradually as it met the inclined side. However, triangular plates held together at one point always had the risk of breaking at the base. In a turbulent flow, adipose tissue particles are subjected to strong mechanical stress, which contributes to their rapid crushing up to the formation of a fat emulsion.

Установка друг за другом разделителей потока липоаспирата в виде выполненных из шести равноотстоящих одна от другой пластин, а также их выполнение в виде неравнобедренных, иначе остроугольных трапеций, диктуется необходимостью упрощения технологии. То же относится к повороту разделителей относительно друг друга на 30°.Installation of lipoaspirate flow dividers one after another in the form of six equally spaced plates, as well as their implementation in the form of non-isosceles, otherwise acute-angled trapezoids, is dictated by the need to simplify the technology. The same applies to the rotation of the spacers relative to each other by 30 °.

Заявляемое устройство для измельчения липоаспирата поясняется чертежами, где представлено на:The inventive device for grinding lipoaspirate is illustrated by drawings, where it is presented in:

Фиг. 1 -Общий вид устройства;FIG. 1 - General view of the device;

Фиг. 2 - Продольный разрез коннектора в увеличенном масштабе;FIG. 2 - Longitudinal section of the connector on an enlarged scale;

Фиг. 3 - Сечение А-А фиг. 2 в увеличенном масштабе.FIG. 3 - Section A-A of Fig. 2 on an enlarged scale.

Заявляемое устройство для измельчения липоаспирата содержит два безыгольных шприца Луер Лок 1 и 2. Оба шприца 1, 2 имеют прозрачные цилиндры (на чертеже не обозначены), снабженные градуированной шкалой (на чертеже не изображена). Внутри цилиндров установлены поршни 3,4, прикрепленные к штокам 5, 6 соответственно. Защитные стопоры (на чертеже не показаны) предотвращают случайное вытягивание поршней 3, 4 из цилиндров. Наличие овальных упоров 7, 8 у цилиндров обеспечивает удобство пользования и предотвращение вращения. Также эргономичными упорами 9, 10 для пальцев снабжены штоки 5, 6. В устройство входит трубчатый коннектор 11 (далее коннектор 11), имеющий на концах выступы 12, 13 меньшего диаметра с резьбой для соединения со шприцами 1, 2, которые накручиваются на указанные выступы, образуя замок Луера. Обеспечивается максимально надежное герметичное соединение коннектора 11 со шприцами 1, 2. Внутри коннектора 11 установлены друг за другом два разделителя 14, 15 потока липоаспирата, выполненные каждый из отстоящих одна от другой пластин 16, 17 в форме трапеций, которые могут быть как равнобедренными, так и неравнобедренными. Трапеции пластин 16, 17 скреплены вместе короткими основаниями, а большими основаниями закреплены на цилиндрической поверхности коннектора 11 в его продольном направлении, создавая коридоры (на чертеже не обозначены), ограниченные пластинами 16, 17 соответственно разделителей 14, 15 и цилиндрической поверхностью коннектора 11. Сами разделители 14, 15 потока липоаспирата установлены относительно друг друга с углом поворота, величина которого не имеет особого значения. Главное, что каждая пластина 16 разделителя 14 располагается напротив коридора, образованного двумя пластинами 17 разделителя 15. Коннектор 11 выполнен из нейлона, относящегося к семейству синтетических полиамидных волокон, которое в России называется - анид.The claimed device for grinding lipoaspirate contains two needleless syringes Luer Lock 1 and 2. Both syringes 1, 2 have transparent cylinders (not indicated in the drawing), equipped with a graduated scale (not shown in the drawing). Pistons 3,4 are installed inside the cylinders, attached to the rods 5, 6, respectively. Safety stops (not shown in the drawing) prevent the pistons 3, 4 from being accidentally pulled out of the cylinders. The presence of oval stops 7, 8 at the cylinders ensures ease of use and prevents rotation. Also, the rods 5, 6 are equipped with ergonomic stops 9, 10 for fingers. The device includes a tubular connector 11 (hereinafter connector 11), which has protrusions 12, 13 of a smaller diameter at the ends with threads for connection with syringes 1, 2, which are screwed onto these protrusions forming the Luer Castle. Provides the most reliable tight connection of the connector 11 with syringes 1, 2. Inside the connector 11, two lipoaspirate flow dividers 14, 15 are installed one after the other, each of the plates 16, 17 spaced apart from one another in the form of trapeziums, which can be either isosceles or and not isosceles. The trapezoids of the plates 16, 17 are fastened together by short bases, and with large bases are fixed on the cylindrical surface of the connector 11 in its longitudinal direction, creating corridors (not indicated in the drawing), bounded by the plates 16, 17, respectively, of the dividers 14, 15 and the cylindrical surface of the connector 11. Themselves lipoaspirate flow separators 14, 15 are installed relative to each other with a rotation angle, the value of which is not particularly important. The main thing is that each plate 16 of the separator 14 is located opposite the corridor formed by two plates 17 of the separator 15. The connector 11 is made of nylon, which belongs to the family of synthetic polyamide fibers, which is called anid in Russia.

Заявляемое устройство для измельчения липоаспирата работает следующим образом. Способом липоаспирации жировая ткань пациента забирается в безыгольный стерильный шприц 1 типа Луер Лок объемом 20 мл и наполненный трансплантатом шприц 1 крепится к выступу 12 стерильного коннектора 11 при помощи замка Луера. Таким же образом к другому выступу 13 стерильного коннектора 11 присоединяется идентичный пустой стерильный шприц 2. Вручную за счет попеременного давления на поршни 4, 5 перемещают липоаспират назад и вперед между шприцами 1 и 2 через коннектор 11. Эксперименты показали, что для получения эмульсии липоаспирата достаточно десяти (10) перемещений его туда и обратно. Жировая ткань при большом давлении попадает в коридоры, ограниченные пластинами 16, 17 разделителей 14, 15 и цилиндрической поверхностью коннектора 11. В коридорах разделителей 14, 15 возникают турбулентные течения, в которых векторы скоростей имеют не только осевые, но и нормальные к оси русла составляющие, поэтому наряду с основным продольным перемещением жидкости вдоль русла происходят поперечные перемещения и вращательное движение отдельных объемов жировой ткани. Увлекаемые турбулентным течением фрагменты липоаспирата интенсивно перемешиваются и, многократно ударяясь о все поверхности коридора, подвергаются большому механическому повреждению. При механическом способе получения эмульсии всегда образуется верхний слой прозрачного желтого масла, которое выходит из разрушенных адипоцитов - клеток, из которых, в основном, состоит жировая ткань. Масло является нежелательным побочным продуктом и его удаляют. Оставшаяся жировая эмульсия переносится в нужный инъекционный шприц с иглой размером 29g. Себестоимость производства позволяет выпускать заявляемое устройство одноразовым, что важно с точки зрения соблюдения правил асептики и антисептики.The inventive device for grinding lipoaspirate works as follows. By lipoaspiration, the patient's adipose tissue is taken into a needleless sterile syringe 1 of the Luer Lock type with a volume of 20 ml, and the syringe 1 filled with the graft is attached to the protrusion 12 of the sterile connector 11 using the Luer lock. In the same way, an identical empty sterile syringe is connected to another protrusion 13 of the sterile connector 11. Manually, due to alternating pressure on the pistons 4, 5, the lipoaspirate is moved back and forth between the syringes 1 and 2 through the connector 11. Experiments have shown that to obtain an emulsion of the lipoaspirate, it is sufficient ten (10) moves it back and forth. At high pressure, adipose tissue enters the corridors bounded by the plates 16, 17 of the separators 14, 15 and the cylindrical surface of the connector 11. In the corridors of the separators 14, 15 turbulent flows arise, in which the velocity vectors have not only axial, but also normal to the axis of the channel components , therefore, along with the main longitudinal movement of the fluid along the channel, transverse movements and rotational movement of individual volumes of adipose tissue occur. The fragments of lipoaspirate, carried away by the turbulent flow, are intensively mixed and, repeatedly hitting all surfaces of the corridor, are subjected to great mechanical damage. With the mechanical method of obtaining an emulsion, an upper layer of transparent yellow oil is always formed, which comes out of destroyed adipocytes - cells of which adipose tissue mainly consists. The oil is an unwanted by-product and is removed. The remaining fat emulsion is transferred to the desired injection syringe with a 29g needle. The cost of production allows the claimed device to be produced as a disposable one, which is important from the point of view of compliance with the rules of asepsis and antiseptics.

Преимущества заявляемого устройства для измельчения липоаспирата по сравнению с наиболее близким аналогом:The advantages of the proposed device for grinding lipoaspirate in comparison with the closest analogue:

- сокращение времени на получение жировой эмульсии из липоаспирата;- reducing the time to obtain a fat emulsion from lipoaspirate;

- возможность использования такой современной технологии, как 3D-печать, обеспечивающей значительное расширение производства коннекторов с разделителями потока липоаспирата.- the possibility of using such modern technology as 3D printing, which provides a significant expansion of the production of connectors with lipoaspirate flow dividers.

Claims

1. A device for grinding lipoaspirate, containing two needleless syringes Luer Lock, connected by a tubular connector having at the ends protrusions of a smaller diameter with threads for connection with the said syringes, characterized in that inside the tubular connector, two lipoaspirate flow dividers are installed one after the other, each made made of trapezoidal plates spaced apart from one another, which are fastened together by short bases, and with large bases fixed on the cylindrical surface of the tubular connector along it, while the dividers are installed with an angle of rotation relative to each other so that each plate of one separator is located opposite the corridor formed two plates of another separator.

2. The device according to claim 1, characterized in that the angle of rotation of one separator relative to the other is 30 °.

3. A device according to claim 1, characterized in that both lipoaspirate flow dividers are made of six equally spaced plates.

4. The device according to claim. 1, characterized in that the plates are made in the form of non-isosceles trapezoids.