TW201809285A - 用來處理動物皮膚組織的設備及方法 - Google Patents

Abstract

在此揭示一種用來處理動物皮膚組織的設備及利用該設備的方法。所述設備包括一切刀組件、一轉軸組件、一夾取件、一張緊壓平件彼此耦接，以及一控制系統與所述切刀組件和轉軸組件電性耦接，用以控制切刀組件中刀片的震動頻率及振幅，以及轉軸組件中滾筒的轉速。

Description

用來處理動物皮膚組織的設備及方法

本揭示內容是關於一種處理動物皮膚組織的設備，特別是一種於室溫下能製備動物皮膚薄膜的設備。

在外科領域中，傷口癒合為病患痊癒的關鍵。因此，為了避免傷口受到微生物的感染、防止水分散失，及促進傷口癒合，治療的過程中會於患者的傷口處覆蓋合適的敷料。目前已知的敷料有紡織敷料、合成敷料和生物性敷料等。所述生物性敷料除了從捐贈的大體取得的皮膚外，另有豬皮、羊膜、或是由生物性膠原蛋白所組成的重組敷料等。

上述生物性敷料中，大體皮膚對於皮膚移植手術而言效果最好，但來源有限且價格昂貴，臨床上的應用具有其限制。因此，豬皮為目前廣泛應用的生物性敷料，其構造與人類皮膚結構類似，發生移植排斥機率低，且可降低醫療成本。

然而，目前國內於生物性敷料的製備上仍具有限制，無法大規模量產薄化的動物皮膚組織。

有鑑於此，本領域亟需一種改良的動物皮膚組織處理設備，以改善先前技術的不足。

為解決上述先前技術不足的問題，本揭示內容提供一種用來處理動物皮膚組織的設備，所述設備利用特定的配置方式不僅操作更為便利，且所取下的皮膚組織其厚度至少小於1公釐，更佳為小於0.5公釐。

本設備包含一切刀組件、轉軸組件、夾取件、張緊壓平件和控制系統。所述切刀組件主要由一支撐架、滑軌、刀片和第一驅動件所組成，其中滑軌與支撐架耦接，刀片與滑軌耦接，使刀片可沿著支撐架的長度方向滑動，以及第一驅動件設於刀片的一側。所述轉軸組件，主要由一滾筒、二支撐板、一軸件所組成。所述滾筒具有一卡槽沿著滾筒的長度方向設置，且二支撐板彼此平行設置於滾筒的兩側，其中各該支撐板的一側具有一斜面用以接收切刀組件的支撐架，使得切刀組件的刀片朝向滾筒且和滾筒之間形成一30-50度的夾角。所述軸件穿設滾筒和該些支撐板，使得滾筒可相對於該軸件旋轉。所述夾取件設於滾筒的卡槽上，用以夾取皮膚組織使其固定於滾筒上。張緊壓平件橫跨滾筒的長度方向設置且與轉軸組件的支撐板耦接，用以拉撐壓平固定滾筒上的皮膚組織。所述控制系統與切刀組件和轉軸組件電性耦接，用以控制切刀組件中該刀片的震動頻率及振幅，以及轉軸組件中滾筒的轉速。

依據本揭示內容一具體的實施方式，所述切刀組件的支撐架，在結構上主要包含一橫桿、一縱向件和一活動座，所述縱向件分別與橫桿的兩端相接，且活動座與支撐架耦接。

在另一實施方式中，所述切刀組件更包含一第二驅動件，其設於縱向件的一側以驅動活動座沿著縱向件的長度方向移動。

依據本揭示內容一實施方式，本揭示內容切刀組件中刀片，其震動頻率為1000至1500轉(rpm)。依據本揭示內容一較佳的實施方式，本揭示內容切刀組件的刀片，其震動頻率為1100-1300轉。依據本揭示內容一更佳的實施方式，本揭示內容切刀組件的刀片，其震動頻率為1200轉。

依據本揭示內容另一實施方式，所述切刀組件中刀片的振幅為1-6公釐。在一具體的實施方式中，切刀組件中刀片的振幅為2公釐。

此外，在本揭示內容一實施方式中，所述轉軸組件更設有一滑動裝置，設於各該支撐板斜面上，用以使支撐架可沿著轉軸組件之支撐板的斜面移動。

本發明另一態樣是關於一種利用上述任一實施方式所示之設備處理皮膚組織的方法，包含： (a)以夾取件夾合固定皮膚組織之一側； (b)令轉軸組件的滾筒旋轉，使得皮膚組織往切刀組件的方向前進； (c)利用張緊壓平件拉撐壓平於該滾筒上的該皮膚組織； (d)驅動切刀組件的刀片以一震動頻率和一振幅沿著支撐架的長度方向進行往復運動，切取皮膚組織以產生一厚度介於約0.2-0.6公釐間之薄化的皮膚組織。

在一實施方式中，所述(d)步驟中的震動頻率為1,000至1,500轉，且振幅為1-6公釐。在另一實施方式中，所述(d)步驟中的震動頻率為1,100至1,300轉，且振幅為1-3公釐。

依據本揭示內容一具體的實施方式，(a)步驟中的皮膚組織之厚度為至少4公釐。

在一非必要的實施方式中，本揭示內容的方法更包含：在步驟(b)之前，（b1）調整切刀組件的刀片與轉軸組件的滾筒間的距離。

依據本揭示內容非限制的實施方式，所述步驟(b1)至（d）可重複進行。

發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。

為解決上述問題，本揭示內容揭示一種

在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神及其他發明目的，以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

雖然用以界定本發明較廣範圍的數值範圍與參數皆是約略的數值，此處已盡可能精確地呈現具體實施例中的相關數值。然而，任何數值本質上不可避免地含有因個別測試方法所致的標準偏差。在此處，「約」通常係指實際數值在一特定數值或範圍的正負10%、5%、1%或0.5%之內。或者是，「約」一詞代表實際數值落在平均值的可接受標準誤差之內，視本發明所屬技術領域中具有通常知識者的考量而定。除了實驗例之外，或除非另有明確的說明，當可理解此處所用的所有範圍、數量、數值與百分比（例如用以描述材料用量、時間長短、溫度、操作條件、數量比例及其他相似者）均經過「約」的修飾。因此，除非另有相反的說明，本說明書與附隨申請專利範圍所揭示的數值參數皆為約略的數值，且可視需求而更動。至少應將這些數值參數理解為所指出的有效位數與套用一般進位法所得到的數值。在此處，將數值範圍表示成由一端點至另一段點或介於二端點之間；除非另有說明，此處所述的數值範圍皆包含端點。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

目前用以處理皮膚組織的設備，其於取皮的過程中具有限制，無法製備出一完整且厚度低於1公釐的的皮膚薄膜。因此，本案提出一種新穎的設備，藉由改變皮膚組織進刀角度和方向、刀片振幅和頻率，以及構件的配置，以製備出薄化的皮膚組織。

第1圖為依據本揭示內容一實施方式所示之設備100；第2圖為設備100的爆炸圖。本發明之設備100包括一切刀組件110、轉軸組件130、一夾取件150、一張緊壓平件170和一控制系統190，其中切刀組件110、轉軸組件130、夾取件150、張緊壓平件170彼此耦接，例如，利用螺絲、螺桿或是其他卡合結構連結。再者，所述控制系統190係與各該構件電性耦接，用以控制轉軸組件130的轉動速度及旋轉方向（如，順時針或逆時針旋轉），及切刀組件110的振幅和震動頻率。

為了解切刀組件110具體的結構，請同時參見第3A圖和第3B圖，其中第3A圖為切刀組件110的外觀結構示意圖，第3B圖為切刀組件110的爆炸圖。所述切刀組件110主要由支撐架112、滑軌114、活動座115、刀片118和第一驅動件120、第二驅動件122A和122B所組成。請參見第3B圖，所述支撐架112是由二縱向件113A和113B和一橫桿117所組成，其中所述橫桿117用以穩定之支撐架112的結構。

所述滑軌114沿著活動座115之縱長方向設置。一平板116藉由二滑塊119A和119B與該滑軌114耦接，使平板116可沿著滑軌114滑動。所述刀片118固設於平板116上；具體而言，在本實施例中，所述刀片118是利用複數個螺絲將刀片118固定於平板116上。在另一實施方式中，所述刀片118和平板116可以是一體成型的構件。

所述第一驅動件120設於活動座115之一側且透過一連接件121與活動座115耦接，其中所述第一驅動件120中設有一曲軸（圖中未繪示）用以帶動平板116進行往復運動。

此外，依據本發明一實施方式，為了調整活動座115於縱向件113A和113B的位置，於縱向件113A和113B的外側分別設有滑軌114A和114B與第二驅動件122A和122B耦接。

請同時參見第3A、3B圖及第4圖，其中第4圖為第二驅動件122A的結構示意圖。在此，以第二驅動件122A為例，其主要設有馬達123A、螺旋桿125A和滑塊127A，所述馬達123A的輸出軸129與螺旋桿125A的一端相耦接，滑塊127A與螺旋桿125A螺合，在實際作動的過程中，馬達123A會驅動螺旋桿125A旋轉，使滑塊127A沿著螺旋桿125A移動，其中所述滑塊127A一側與縱向件113A上的滑軌114A耦接，使得馬達123A可驅動滑塊127A沿著滑軌114A移動。所述第二驅動件122B的結構與第二驅動件122A相同，在此不另贅述。

活動座115的兩側分別與第二驅動件122A和122B上的滑塊127A和127B相接，使第二驅動件122A和122B可驅動橫向件115沿著縱向件113A和113B的長度方向移動（如第7A圖和第7B圖所示）。

此外，請參見第4圖，在非必要的實施方式中，本發明之第二驅動件122A中螺旋桿125A的兩端可設有止檔件131A和131B，以避免滑塊127A從螺旋桿125A上脫落，所述第二驅動件122B亦設有相同的構件。

第5圖為依據本發明一實施方式所示之轉軸組件130。所述轉軸組件130包括一滾筒133、二支撐板135A、135B和一軸件137。所述滾筒133具有一卡槽139沿著滾筒133的長度方向設置，所述夾取件150（第2圖）係設於卡槽139內。所述支撐板135A和135B平行設置於滾筒133的兩側，其中各該支撐板135A和135B的一側具有一從底部延伸的斜面S，用以接收切刀組件110的支撐架112，其中橫桿117跨設支撐板135A和135B，且各該縱向件113A和113B分別設於支撐板135A和135B的外側，使得切刀組件110的刀片118朝向滾筒133設置，且與滾筒133之間形成一30-50度的夾角。所述軸件137穿設滾筒133和支撐板135A和135B，使得滾筒133可相對於軸件137旋轉。

在此實施方式中，如第1圖和第6圖所示，張緊壓平件170主要由二桿狀件171A和171B及二支撐件173A和173B所組成，其中二桿狀件171A和171B彼此平行排列，且各該桿狀件171A和171B的二端分別與支撐件173A和173B相接。請參見第1圖，所述張緊壓平件170橫跨滾筒133的長度方向設置，且其中支撐件173A和173B與轉軸組件130的支撐板135A和135B相鄰並以螺絲固接，使張緊壓平件170上的桿狀件171A和171B可用以拉撐壓平固定滾筒133上的皮膚組織。

再者，在一非限制的實施方式中，本發明張緊壓平件170上的任一桿狀件171A或171B上設有紋路，以增加摩擦力，達到確實拉撐動物皮膚組織的效果。所屬技術領域具有通常知識者可以理解的是張緊壓平件170上的紋路可利用物理方式或化學方式所產生，例如，刻蝕、酸蝕或噴砂處理等。

在一具體的實施方式中，請再次參見第6圖，本發明張緊壓平件170上桿狀件171A紋路的配置為本發明之設備100製備完整動物皮膚薄膜（小於0.6公釐）的關鍵之一。

桿狀件171A上的紋路是利用二種不同方向的螺紋(即，右螺紋和左螺紋)，以桿狀件171A為中心，分別設於桿狀件171A的左右二側，並且於中心處形成一「V」字形紋路，且需要注意的是所述「V」字形紋路的開口處朝向滾筒133方向設置，即，相對於動物皮膚組織切取過程中的前進方向。

在可任選的實施方式中，所述螺紋之間設有一50-70度的夾角，例如，約50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69或70度的夾角；在一較佳的實施方式中，所述夾角為約55-65度；在一更佳的實施方式中，所述夾角為約58-62度。再者，所述螺紋的深度為0.1-1公釐，例如約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1公釐；更佳為約0.1-0.8公釐；更佳為約0.4-0.6公釐。

請參見第1圖和第8圖，所述控制系統190包含微處理器、記憶體單元（圖中未繪示）和一控制介面200，所述控制系統190與切刀組件110和轉軸組件130電性耦接，並基於特定的參數，驅動切刀組件110和轉軸組件130運轉，例如，切刀組件110中刀片118的震動頻率及振幅，以及轉軸組件130中滾筒133的轉速。

在可任選的實施方式中，所述刀片118的震動頻率為1000至1500轉(rpm)，例如，約1000、1010、1020、1030、1040、1050、1060、1070、1080、1090、1100、1110、1120、1130、1140、1150、1160、1170、1180、1190、1200、1210、1220、1230、1240、1250、1260、1270、1280、1290、1300、1310、1320、1330、1340、1350、1360、1370、1380、1390、1400、1410、1420、1430、1440、1450、1460、1470、1480、1490、1500轉；在一較佳的實施方式中，所述震動頻率為1100-1300轉。在一更佳的實施方式中，所述刀片118的震動頻率為1200轉。所述震動頻率是指每分鐘刀片鋸切的次數。

依據本發明另一實施方式，所述切刀組件110中刀片118的振幅為1-6公釐，例如，1、2、3、4、5或6。在一具體的實施方式中，所述切刀組件110中刀片118的振幅為2公釐。

請參見第8圖，其為依據本實施方式所示之控制介面200。在實際使用的過程中，使用者可藉由控制介面200上的「滾輪」和「滾輪加速」鍵設定轉軸組件130上滾筒133旋轉的方向及速度，而「步進前進」及「步進後退」鍵設定切刀組件110上刀片118相對於滾筒133上的距離，所述刀片118和滾筒133之間的距離顯示於「步進距離」幕上。所述「復歸」、「原點」、「換皮點」及「切割點」是用於調整滾筒133中旋轉的角度，舉例而言，當使用者按下「換皮點」鍵時，控制系統190驅動滾筒133旋轉，將卡槽139朝向設備正前方（同第1圖所繪示的位置），供使用者更換夾取件150上的皮膚組織。

再者，「繼續下圈」是驅動滾筒133再次旋轉。所述「啟動」和「停止」鍵是用以啟動或中斷設備的運轉。其他「監控」、「主控頁」、「參數頁」和「異常頁」是用以顯示設備實際設定的參數、運轉的狀況，及報告和記錄設備異常的狀況。

本發明另一態樣是關於利用設備100處理動物皮膚組織的方法。請同時參見第1圖至第6圖，首先，將動物的皮膚組織之一側以夾取件150固定，再利用控制系統190驅動轉軸組件130的滾筒133逆時針旋轉，使動物皮膚組織朝向切刀組件110上刀片118之刀鋒方向前進；接著，滾筒133上的皮膚組織通過張緊壓平件170，並利用該構件拉撐壓平皮膚組織；同時，本發明的切刀組件110的刀片118以一震動頻率和一振幅進行往復運動，切取該皮膚組織以產生一厚度介於約0.2-0.6公釐間之皮膚薄膜。

在可任選的實施方式中，所述刀片的震動頻率為1000至1500轉(rpm)；在一較佳的實施方式中，所述震動頻率為1100-1300轉。在一更佳的實施方式中，所述刀片的震動頻率為1200轉。

依據本發明另一實施方式，所述切刀組件中刀片的振幅為1-6公釐，例如，1、2、3、4、5或6。在一具體的實施方式中，所述切刀組件中刀片的振幅為2公釐。

此外，依據本發明一實施方式，本方法所處理的動物組織其初始皮膚組織厚度為至少4公釐。再者，使用者可以調整切刀組件110的刀片118與轉軸組件130中滾筒113間的距離，以決定所切取的皮膚組織厚度。

下文提出實驗例來說明本發明的某些態樣，以利本發明所屬技術領域中具有通常知識者實作本發明，且不應將這些實驗例視為對本發明範圍的限制。據信習知技藝者在閱讀了此處提出的說明後，可在不需過度解讀的情形下，完整利用並實踐本發明。

實施例

本發明利用第1圖所示之設備100，進行取皮試驗。所述設備100設定的參數如下：切刀組件的刀片118與轉軸組件130上滾筒133間形成的的夾角為40度；刀片118的震動頻率為1200轉，振幅為2公釐。滾筒旋轉的速度為每秒約15.7公釐。

本實驗例所使用的動物皮膚組織為豬的動物皮膚組織，初始皮膚組織的厚度為4公釐，含有脂肪和真皮層。

在實際實驗的過程，首先，按下控制介面200上「換皮點」鍵，使滾筒133的卡槽139旋轉至預設位置使其露出，再將夾取件150裝設於卡槽139上，並將豬皮的一側夾合固定；接著，設定「步進距離」為2.4公釐，再按下「啟動」鍵，滾筒133將帶動豬皮旋轉通過張緊壓平件170，再經由切刀組件110的刀片118切取移除動物皮膚組織中的脂肪。

再者，依據預計獲得的最終皮膚組織產品的厚度，設定「步進距離」，步進距離設定為0.5公釐，並利用「繼續下圈」鍵重複取皮三次，可得到三張厚度為0.3-0.4±0.1公釐的皮膚組，且其面積至少為30公分*30公分。

雖然上文實施方式中揭露了本發明的具體實施例，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本發明之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧設備
110‧‧‧切刀組件
112‧‧‧支撐架
113A、113B‧‧‧縱向件
114、114A、114B‧‧‧滑軌
115‧‧‧活動座
116‧‧‧平板
117‧‧‧橫桿
118‧‧‧刀片
119A、119B‧‧‧滑塊
120‧‧‧第一驅動件
121‧‧‧連接件
122A、122B‧‧‧第二驅動件
123A‧‧‧馬達
125A‧‧‧螺旋桿
127A‧‧‧滑塊
129‧‧‧輸出軸
130‧‧‧轉軸組件
131A、131B‧‧‧止檔件
133‧‧‧滾筒
135A、135B‧‧‧支撐板
137‧‧‧軸件
139‧‧‧卡槽
150‧‧‧夾取件
170‧‧‧張緊壓平件
171A、171B‧‧‧桿狀件
173A、173B‧‧‧支撐件
190‧‧‧控制系統
200‧‧‧控制介面

為讓本發明的上述與其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖為依據本發明一實施方式所示之設備100的結構示意圖； 第2圖為設備100的爆炸圖； 第3A圖為第1圖所示之設備100中切刀組件110的結構示意圖； 第3B圖為第3A圖所示之切刀組件110的爆炸圖； 第4圖為依據本發明一實施方式所示之第二驅動件122A的剖面圖； 第5圖為第1圖所示之設備100中轉軸組件130的結構示意圖； 第6圖為第1圖所示之設備100中張緊壓平件170的結構示意圖； 第7A圖和第7B圖為依據本發明一實施方式所示之設備100的作動示意圖；以及 第8圖為依據本發明一實施方式所示之控制介面200的示意圖。

根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本發明相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

Claims (14)

1. 一種用來處理動物皮膚組織的設備，包含： 一切刀組件，包含： 一支撐架； 一滑軌，與該支撐架耦接； 一刀片，與該滑軌耦接，使得該刀片可沿著支撐架的長度方向滑動；和 一第一驅動件，設於該刀片的一側； 一轉軸組件，包含： 一滾筒，具有一卡槽，其係沿著該滾筒的長度方向設置；和 二支撐板，平行設置於該滾筒的兩側，其中各該支撐板的一側具有一斜面用以接收該切刀組件的支撐架，使得該切刀組件的刀片朝向該滾筒且和該滾筒之間形成一30-50度的夾角； 一軸件，穿設該滾筒和該些支撐板，使得該滾筒可相對於該軸件旋轉； 一夾取件，設於該滾筒的卡槽上，用以夾取該皮膚組織使其固定於該滾筒上； 一張緊壓平件，橫跨該滾筒的長度方向設置且與該轉軸組件的支撐板耦接，用以拉撐壓平固定於該滾筒上的該皮膚組織；以及 一控制系統，與該切刀組件和該轉軸組件電性耦接，用以控制該切刀組件中該刀片的一震動頻率及一振幅，以及該轉軸組件中該滾筒的轉速。
2. 如請求項1所述之設備，其中該切刀組件中刀片的震動頻率為1000至1500轉(rpm)。
3. 如請求項2所述之設備，其中該切刀組件中刀片的震動頻率為1100-1300轉。
4. 如請求項2所述之設備，其中該切刀組件中刀片的震動頻率為1200轉。
5. 如請求項1所述之設備，其中該切刀組件中刀片的振幅為1-6公釐。
6. 如請求項5所述之設備，其中該切刀組件中刀片的振幅為2公釐。
7. 如請求項1所述之設備，其中該切刀組件的支撐架包含： 一橫桿； 二縱向件，分別與橫桿的兩端相接；以及 一活動座，與該支撐架耦接。
8. 如請求項7所述之設備，其中該切刀組件更包含一第二驅動件，設於該縱向件之一側，用以驅動活動座沿著縱向件的長度方向移動。
9. 一種利用如請求項1所述之設備處理一皮膚組織的方法，包含： (a)以該夾取件夾合固定該皮膚組織之一側； (b)令該轉軸組件的滾筒旋轉，使得該皮膚組織往該切刀組件的方向前進； (c)利用該張緊壓平件拉撐壓平於該滾筒上的該皮膚組織； (d)驅動該切刀組件的刀片以一震動頻率和一振幅沿著該支撐架的長度方向進行往復運動，切取該皮膚組織以產生一厚度介於約0.2-0.6公釐間之薄化的皮膚組織。
10. 如請求項8所述之方法，其中該(d)步驟中的該震動頻率為1,000至1,500轉，且該振幅為1-6公釐。
11. 如請求項9所述之方法，其中該(d)步驟中的該震動頻率為1,100至1,300轉，且該振幅為1-3公釐。
12. 如請求項8所述之方法，其中該(a)步驟中的該皮膚組織的厚度為至少4公釐。
13. 如請求項8所述之方法，更包含在步驟(b)之前，（b1）調整該切刀組件的刀片與該轉軸組件的滾筒間的距離。
14. 如請求項12所述之方法，其中該步驟(b1)至（d）可重複進行。