УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ЛИПОАСПИРАТА

Заявляемая полезная модель 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.
Авторами предлагаемого устройства 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.
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.
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.
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 заявляемой полезной модели, поэтому выбран в качестве наиболее близкого аналога.
Технической проблемой, которая решается при использовании заявляемой полезной модели, является создание устройства, обеспечивающего сокращение времени на получение эмульсии липоаспирата во время проведения хирургической операции с использованием жировой ткани самого пациента.
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.
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 полезной модели, внутри трубчатого коннектора установлены друг за другом два разделителя потока липоаспирата, выполненные каждый из 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.
Угол поворота одного разделителя относительно другого составляет 30°.
Пластины выполнены в виде неравнобедренных трапеций.
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 критерию «новизна».
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.
Также заявляемое устройство может быть изготовлено на автомеханических предприятиях, специализирующихся в изготовлении медицинского оборудования, где 3D-печать пока не нашла применения,
Таким образом, заявляемое устройство для измельчения липоаспирата соответствует критерию «промышленная применимость».
Предлагаемая совокупность существенных признаков позволяет решить существующую техническую проблему.
Разделители потока рассекают липоаспират пластинами, как ножами, внутри трубчатого коннектора, заставляя его 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.
Установка друг за другом разделителей потока липоаспирата с пластинами в виде неравнобедренных, иначе остроугольных трапеций, диктуется необходимостью упрощения технологии. То же относится к повороту разделителей относительно друг друга на 30°.
Заявляемое устройство для измельчения липоаспирата поясняется чертежами, где представлено на:
Фиг. 1 - Общий вид устройства;
Фиг. 2 - Продольный разрез коннектора в увеличенном масштабе;
Фиг. 3 - Сечение А-А фиг. 2 в увеличенном масштабе.
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 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.
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 10 (десяти) 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.
Преимущества заявляемого устройства для измельчения липоаспирата по сравнению с наиболее близким аналогом:
- сокращение времени на получение жировой эмульсии из липоаспирата;
- возможность использования такой современной технологии, как 3D-печать, обеспечивающей значительное расширение производства коннекторов с разделителями потока липоаспирата.