使用組織液化獲取脂肪組織的制作方法

使用組織液化獲取脂肪組織的制作方法
【專利摘要】可以使用套管從經受者去除靶組織，所述套管具有內部空腔和孔口，所述孔口被構造用于允許材料進入空腔。這通過在空腔中產生負壓而實現，以便使組織的一部分被引入孔口中。然后，經由導管遞送流體，從而使流體在空腔內離開導管并沖擊被引入孔口中的所述組織的一部分。流體在導致組織軟化、液化或膠凝化的壓力和溫度下被遞送。然后，已經軟化、液化或膠凝化的組織被吸走。被吸走的物質被收集，并且從所收集的物質提取出適于植入經受者體內的脂肪。
【專利說明】使用組織液化獲取脂肪組織
[0001]相關申請的交叉參考
[0002]本申請要求享有2011年4月29日提交的美國臨時申請61/480，747的權益，該申請的全部內容通過參考包含于此。
【背景技術】
[0003]在某些情況下，會期望的是從患者身體的一個位置獲取脂肪并且將所提取的脂肪引入患者的第二解剖位置中。一種用于獲取脂肪的常見手術是科爾曼方法(Colemanapproach)0在該科爾曼方法中，使用注射器從源部位(例如，臀部)提取脂肪組織。然后，所提取的組織在特定設置下經離心處理一定的時間。在離心處理之后，高密度部分在底部，而低密度部分在頂部。然后，選取經離心處理的物質的高密度部分(例如通過撇去頂部三分之一或頂部二分之一并丟棄所撇去的部分)。然后，高密度部分被注射到靶部位(例如，乳房)中。科爾曼方法具有多個缺點，包括難以快速獲得大量組織的事實。其它可能的脂肪源包括通過傳統吸脂技術獲得的脂肪，所述傳統吸脂技術例如是引吸輔助式抽脂術(“SAL”)或Vaser-超聲波輔助式抽脂術(“V-UAL”)。但是，因低存活性爭議和其它問題，用這些抽脂手術獲得的脂肪對于再次引入患者體內而言不是理想的。
[0004]在其它情況下，會期望的是從患者的身體獲取脂肪干細胞以備后用。這有時稱為干細胞離析。一種用于離析干細胞的傳統方法是從來自傳統吸脂技術(例如，SAL或V-UAL)的脂肪抽吸物開始。首先，脂肪抽吸物通過重力分離成上層漂浮物(supranatant)(其主要含有脂肪)和下層漂 浮物(infranatant)(其主要含有血液和在抽脂術期間注射的流體)。然后，上層漂浮物用膠原酶處理以將細胞彼此分離。在膠原酶處理之后，上層漂浮物經離心處理后分成三層:在頂部的第二代上層漂浮物，在第二代上層漂浮物下面的下層漂浮物和在該下層漂浮物下面的基質血管組分(“SVF”)。SVF含有脂肪干細胞，所述脂肪干細胞繼而可以用于所有允許的目的。但是該方法的問題在于其需要膠原酶，所述膠原酶會難以去除并且會是非常危險的。

【發明內容】

[0005]借助本文所述的方法和設備將脂肪組織的多個部分吸入套管中的孔口內，并用加熱的溶液對組織的那些部分加以沖擊。加熱的溶液使脂肪組織的多個部分液化或膠凝化，從而它們可以更加容易地從患者的身體去除。如此去除的脂肪與使用其它方法所獲取的脂肪相比更適于被再次引入患者體內。使用本文所述的方法和設備去除的脂肪還可以在不依賴于使用膠原酶的情況下用作干細胞離析的原料。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1示出組織液化系統的實施例；
[0007]圖2示出圖1實施例的遠側端部的細節；
[0008]圖3是用于圖1實施例的遠側端部的可替代構造的剖視圖；[0009]圖4示出用于圖1實施例的遠側端部的另一個可替代構造的細節；
[0010]圖5和圖5A示出組織液化系統的另一個實施例，所述組織液化系統包括面向前的外部隆起的噴射施加器；
[0011]圖6示出套管的遠側端部的一些變型方案；
[0012]圖7示出在次優選實施例中，套管可以如何構造有外部流體供給路徑；
[0013]圖8示出套管可以如何構造有在引吸路徑內部的流體供給路徑；
[0014]圖9示出具有在引吸路徑內部的單個流體供給管的套管；
[0015]圖10示出具有兩個內部流體供給管的套管構造；
[0016]圖11示出具有在引吸路徑內部的兩個流體供給路徑的套管；
[0017]圖12示出具有在引吸路徑內部的六個流體供給路徑的套管；
[0018]圖13示出具有六個內部流體供給路徑的備選套管構造；
[0019]圖14是合適的流體加熱和增壓系統的框圖；
[0020]圖15示出高速照相機流體供給圖像和壓力上升圖。
【具體實施方式】
[0021]以下說明的實施例總體上包括:遞送加壓加熱的生物相容性流體以加熱標靶組織；和使靶組織軟化、膠凝化或液化以便從活體去除。加熱的生物相容性流體優選地以一系列脈沖的形式遞送，但是在備選實施例中也可作為連續流遞送。所述組織在已經軟化、膠凝化或液化之后從經受者的身體吸走。
[0022]在套管30處發生與經受者的相互作用，所述套管30的示例在圖1至圖4中示出。套管的遠側端部優選是平滑且成圓形的，以便引入經受者的身體中，并且套管的近側端部構造成與手持件20配合。套管30具有內部空腔，所述內部空腔具有敞開到空腔中的一個或更多個孔口端口 37。這些孔口 37優選地位于套管30的遠側部分附近。當低壓源體經由適當的配件連接至空腔時將產生將靶組織引入孔口端口 37中的引吸作用。
[0023]套管還包括一個或更多個流體供給管35，所述一個或更多個流體供給管35將加熱的流體導引到已被引入空腔中的靶組織上。這些流體供給管優選地布置到套管外壁的內部(如圖8中所示)，但是在備選實施例中，這些流體供給管對于供給管的一部分長度而言可以在套管的外部(如圖7中所示)。加熱的流體供給管35優選地在吸孔口端口 37附近終止于套管的外壁內。流體供給管35布置成橫過孔口端口 37噴灑流體，以便使流體擊打已經引入空腔中的靶組織。對組織流體流的遞送優選地被容納在套管的外壁內。
[0024]流體遞送部分可以使用流體供給儲器4、對儲器4中的流體加熱的熱源8和溫度調節器9來實現，所述溫度調節器9根據要求來控制熱源8以維持所期望的溫度。來自流體供給源4的加熱流體通過適當的裝置(例如是具有壓力調節器11的泵系統19)在壓力下遞送。可選地，還可以設置加熱流體計量裝置12以測量已經遞送的流體。
[0025]泵19將來自儲器或流體供給源4的加熱流體沿著流體供給管35泵送，所述流體供給管35從套管30的近側端部延伸到套 管的遠側端部。在套管的遠側末端附近，這些流體供給管優選地制成U形彎頭，從而使其返回面朝套管30的近側端部。結果，當加熱流體在供給管的遞送孔口 43處離開供給管35時，流體沿著大致從遠側向近側的方向行進。優選地，泵沿著供給管35遞送加壓的、脈動的加熱流體輸出，以便使一系列流體團從遞送孔口 43射出，如以下更加詳細地說明。
[0026]真空源和流體源經由手持件20與套管30接合。加熱溶液供給源借助適當的配件連接在手持件20的近側上，并且真空供給源也借助適當的配件連接到手持件20的近側。套管30借助適當的配件連接到手持件20的遠側，使得:(a)來自流體供給源的加熱流體被送至套管中的供給管35，并且(b)真空從真空源14被送至套管中的空腔，以便從空腔排空材料。
[0027]更具體地，從泵19排放的加壓加熱溶液經由高壓柔性管件連接到手柄20的近側端部，并且借助使用適當配件制成的接口通過手持件20送至套管30。真空源14連接到抽吸收集罐15，該抽吸收集罐15繼而經由柔性管件16或其它流體聯接件而連接到手柄的近側端部，并繼而借助用適當配件制成的接口通過手持件20而送至套管30。
[0028]在以下討論的脂肪獲取實施例中，吸氣收集罐15和柔性管件16優選地是無菌的，并且可選地是一次性的。可選地，可以添置冷卻系統(未示出)以對被引吸到收集容器中的物質加以冷卻，以便延長脂肪細胞的壽命。可以當被抽吸的材料在管件中去收集罐15的途中時或備選地當被抽吸的材料在收集罐自身中時用任何傳統方法進行冷卻。可以使用廣泛種類的冷卻系統，包括但不限于基于壓縮機/蒸發器的系統、基于珀爾帖效應的系統和基于冰或冷水套的系統。在管件16中進行冷卻的情形中，冷卻程度優選地不那么劇烈而使得抽吸物在管件中凝結。
[0029]在手柄和套管30之間的加壓流體供給線路連接可以使用位于手柄遠側端部處的高壓快速斷開配件來實現，并且所述連接被如此構造，使得一旦套管插入到手柄的遠側端部中，套管就與流體供給源和真空供給源二者都對準和連接。套管30可以通過附裝帽被保持在手柄20上的適當位置中。
[0030]如最好參見圖3，在套管30插入身體中之后，真空源14在套管30內產生低壓區域，以便將靶脂肪組織通過吸孔口 37引入套管30中。供給管35的端部的幾何結構被如此構造，使得離開遞送孔口的流體團的軌跡將擊打已經通過吸孔口 37引入套管30中的脂肪組織。為了該目的，供給管的端部優選地指向與固定有該端部的套管30內壁基本平行的方向。優選地，供給管的端部被取向成使得流沿著從遠側向近側的方向橫過孔口流動。供給管35的末端43的這種放置有利地使能量(動能和熱能)至脂肪組織的傳遞最大化、使流體損失最小化、并通過將加熱流體以及液化的/膠凝化的/軟化的材料沿著與該材料受真空源拉動的方向相同的方向推動而幫助防止堵塞。
[0031]一旦靶脂肪組織進入吸孔口 37，則靶脂肪組織受到經由遞送孔口 43離開供給管35的加熱流體團重復地擊打。靶脂肪組織通過沖擊的流體團加熱，并且被軟化、液化或膠凝化。在此之后，空腔中的松散材料(即，加熱的流體和靶脂肪組織被該流體驅逐的部分)通過真空源14從周圍的組織引走，并且沉積到罐15中(圖1中示出)。
[0032]有利地，脂肪更加容易地被軟化、膠凝化或液化(與其它類型的組織相比)，因此比其它類型的組織來，該處理更傾向標靶于皮下脂肪。注意到，流體團的從遠側向近側的方向與液化的/膠凝化的組織在經由套管30從患者吸出時行進的方向相同。通過使流體流沿著從遠側向近側的方向流動，額外的能量(真空能、流體熱能和動能)沿著相同的方向傳遞，從而幫助被抽吸的組織通過套管運動。這進一步有助于減少堵塞，從而可以減少做手術所花費的時間。[0033]注意到的是，在本文所述的實施例中，雖然少量的流體會通過吸孔口 37逃逸到經受者體內，但是絕大部分流體在操作期間留在套管內部。該有利之處在于，讓流體從套管泄漏到組織中的泄漏最小化將使得從流體流傳遞至被引入套管中以待液化的組織的能量(熱能和動能)最大化。
[0034]現在將參照另外細節說明系統的流體供給部分。圖3示出套管30的實施例的剖視圖，該套管具有兩個供給管35。每個供給管35都設置用于遞送加熱流體。供給管35從套管30的近側部分延伸到套管30的遠側末端32。供給管35沿著套管35的內部延伸，并且可以是分離的結構，所述分離的結構固定到套管35的內部或固定到與套管30的壁成一體的管腔。供給管35構造用于遞送加熱的生物相容性溶液，以便使組織液化。加熱的溶液通過手持件20遞送到供給管35中。
[0035]供給管35沿著軸線33從近側端部31縱向地延伸至遠側末端32。供給管35包括U形彎頭41，所述U形彎頭41有效地掉轉供給管35沿遠側末端32內壁的延伸方向。與U形彎頭41的末端端部相鄰的是供給管終端部分42，所述供給管終端部分42包括遞送孔口43。遞送孔口 43被構造成導引加熱的溶液以橫過吸孔口端口 37的方式離開供給管35。以這種方式，供給管35被構造成將流體導引到已經通過吸孔口端口 37進入套管30的靶組織上。
[0036]加熱溶液供給管35可以由手術級管件構造。或者，在加熱溶液供給管與套管30的構造結合成一體的實施例中，供給管35可以由與套管30相同的材料制成。供給管35的直徑可以取決于對加熱溶液的靶組織體積要求量和取決于要橫過一個或更多個吸孔口端口 37遞送加熱溶液所需的供給管數量。套管30的管直徑隨著套管的外側直徑而改變，其可以具有從2mm至6mm的范圍。流體供給管35的直徑取決于管的內側直徑。供給管35的直徑的優選范圍是從約0.008〃至0.032"。在一個優選的實施例中，供給管35在套管30的長度上具有0.02〃的直徑，并通`過在最后0.1〃將直徑減小到0.008〃而形成出口噴嘴。遞送孔口 43的形狀和尺寸可以改變，包括減小的直徑和平整的構造，其中減小的直徑是優選的。
[0037]在備選實施例中，套管30可以具有不同數量的加熱溶液供給管35，每個加熱溶液供給管35對應于相應的吸孔口端口。例如，具有三個吸孔口端口 37的套管30將優選地包括三個加熱溶液供給管35。另外地，可以添置加熱溶液供給管以適應一個或更多個吸孔口端口，例如，當設置有四個吸孔口端口時，可以設置四個加熱溶液供給管。在另一個實施例中，供給管35可以被分支成多個管，每個支管都用于一個吸孔口端口。在另一個實施例中，一個或更多個供給管可以將加熱流體遞送到單個孔口端口。在又一個實施例中，供給管35可以構造成在套管30的近側部分中接收一種或多種流體，并通過單個遞送孔口 43遞送一種或多種流體。在另一個實施例中，套管可以附裝到內窺鏡或其它成像裝置。在圖5和圖5A中所示的又一個實施例中，除了包括遠側至近側的流體供給管35之外，套管30還可以包括面向前的外部流體遞送施加器45。
[0038]加熱的流體應當是生物相容性的，并且可以包括無菌生理血清、生理鹽水溶液、葡萄糖溶液、林格乳酸鹽、羥乙基淀粉或這些溶液的混合物。加熱的生物相容性溶液可以包括腫脹麻醉液。腫脹麻醉液可以包括一種或更多種產生不同效果的產品(例如局部麻醉劑、血管收縮劑和解聚產品)的混合物。例如，生物相容性溶液可以包括賽羅卡因、麻卡因、鹽酸氯普魯卡因、奴佛卡因、異丙酚、鹽酸氯胺酮或利多卡因作為麻醉劑。腎上腺素、左啡諾、苯腎上腺素、athyl-adrianol或麻黃堿可以用作血管收縮劑。加熱的生物相容性流體還可以包括生理鹽水或無菌水，或可以僅包括生理鹽水或無菌水。 [0039]圖14示出用于加熱流體和在壓力下遞送流體的適當方式的一個示例。圖14中的部件用以下步驟操作:室溫生理鹽水從IV袋51排入混合儲存儲器54中。一旦儲器54中的流體達到固定的限值，則加熱器系統8的定速蠕動泵55使流體從儲器54運動到加熱器囊狀物56。流體通過囊狀物循環，并且通過加熱器系統8的電熱板57加熱。加熱的流體返回到儲器54，并且與儲存容器中的其它流體混合。定速蠕動泵55連續將流體循環到加熱器單元并使其返回到儲器54中。流體的連續循環提供非常穩定的和均勻的加熱流體體積供給。溫度控制可以使用對本領域技術人員而言將是容易顯而易見的任何傳統技術來執行，所述傳統技術例如是恒溫器或溫度傳感集成電路。溫度可以通過任何適當的使用者界面(例如是刻度盤或數字控制器)而設定到期望的水平，其設計對于本領域的技術人員而言也將是顯而易見的。
[0040]泵58可以是活塞式泵，所述活塞式泵在泵柱塞在返回行程中行進時將加熱流體從流體儲器54引入泵室中。通向泵的流體入口具有直列式單向止回閥，其允許將流體吸入泵室中，但是不允許流體流出。一旦泵柱塞返回行程完成，則開始柱塞的向前行進以加壓泵室中的流體。壓力的增大導致在泵58的入口處的單向止回閥關閉，以防止流出泵入口。隨著泵柱塞繼續前向行進，泵室中的流體壓力增大。一旦壓力達到泵排放壓力調節器上的預設壓力，則排放閥打開。這產生加壓加熱流體的團，該加壓加熱流體團從泵58行進通過套管手柄20，并從手柄進入套管30中的供給管35內。在泵柱塞已經完成其向前的行進之后，流體壓力降低，并且排放閥關閉。然后，這些步驟被重復以產生一系列的流體團。以下討論適當的重復率(即，脈沖率)。
[0041]一個用于實現容積式泵的適當方法示例是使用泵馬達上的偏心凸輪，所述偏心凸輪導致泵軸以線性動作行進。泵軸裝載有內彈簧，所述內彈簧維持對偏心凸輪的恒定拉力。當泵軸朝著偏心凸輪向后行進時，泵軸在泵室中產生出真空，引吸來自加熱流體儲器的加熱的生理鹽水。單向止回閥位于通向泵室的進入端口處，所述單向止回閥允許流體在返回行程上流入室中，并且一旦流體在前進行程上被加壓，則所述單向止回閥關閉。多個進入端口可以允許使用加熱溶液或冷卻溶液。一旦加熱流體在泵軸的向后行進結束時已經填充泵室，則凸輪的偏心部分將開始向前推動泵軸。加熱流體在泵室中被加壓到預設的壓力(例如IlOOpsi )，該壓力導致排出端口上的閥打開，將泵室的加壓容納物排放到流體供給管35。一旦泵柱塞完成其基于凸輪偏心的全行程時，則泵室中的壓力降低，并且排放閥關閉。隨著凸輪連續轉動，該處理被重復。泵軸可以制有切入凹部(cut relief)，其將允許使用者改變流體團的大小。軸上的切除部將允許泵送室中的所有流體通過排放路徑傳輸到供給管，或允許一部分加壓流體傳輸回到儲器。
[0042]組織液化系統中的加熱的生物相容性溶液優選地以針對使靶組織軟化、膠凝化或液化而加以優化的方式遞送。可變參數包括但不限于溶液的溫度、溶液的壓力、溶液的脈沖率或頻率和流體流中的脈沖或團的占空度。另外地，通過真空源14施加到套管的真空壓力可以針對靶組織加以優化。
[0043]已經發現，對于針對人體內的皮下脂肪沉積物的抽脂手術而言，加熱的生物相容性溶液應當優選地以介于75 °?和250 °F之間且更優選地介于110 °?和140 °F之間的溫度下被遞送到靶脂肪組織。對于加熱的溶液而言，尤其優選的操作溫度是大約120 T，這是由于該溫度似乎非常有效和安全。此外，對于脂肪沉積物的液化而言，加熱溶液的壓力優選地介于約200psi和約2500psi之間，更優選地介于約600psi和約1300psi之間，并且仍然更優選地介于約900psi和約1300psi之間。尤其優選的操作壓力是大約llOOpsi，其在將流體流動最小化的同時提供期望的動能。溶液的脈沖率優選地介于每秒20個脈沖和每秒150個脈沖之間，更優選地介于每秒25個脈沖和每秒60個脈沖之間。在某些實施例中，使用約每秒40個脈沖的脈沖率。并且，加熱的溶液可以具有介于1%至100%之間的占空度(B卩，脈沖的持續時間除以脈沖被遞送的時間段)。在優選的實施例中，占空度可以在30%和60%的范圍內，并且更具體地介于30%和50%之間。
[0044]在優選的實施例中，上升率(B卩，流體達到期望壓力的速度)約是I毫秒或更快。這可以通過具有標準泄壓閥而實現，一旦泵室中的壓力達到設定點(所述設定點例如可以設定到llOOpsi)，所述泄壓閥就打開。如圖15中所示，壓力增大幾乎是瞬間的，如在壓力上升圖(內置)中表示上升率的尖峰(spike)所證實。圖15還示出流體是如何在非常短的時間跨度期間離開流體供給管的。 [0045]現在參照引吸子系統，圖3示出包括兩個吸孔口的實施例的放大切開圖。如圖所示，套管30具有兩個吸孔口 37，所述兩個吸孔口 37位于套管30的遠側區域附近，并且在遠側末端32的近側。吸孔口端口 37可以以各種構造圍繞套管30的遠側區域周邊定位。在所示的實施例中，吸孔口端口 37處于卡瓦式套管(tile cannula) 30的相對側上,但是在備選實施例中，吸孔口端口 37可以相對于彼此不同地定位。吸孔口端口 37構造成允許脂肪組織響應于真空供給源14在套管軸內產生的低壓而進入孔口。位于空腔中的材料(即，已經被驅逐的組織和離開供給管35的加熱流體)繼而沿著向近側的方向吸走通過套管30、手持件20、管件16而進入罐15中(這些部件都在圖1中示出)。傳統的真空泵(例如，來自HK外科的AP-1II HK抽吸式泵)可以用于真空源。
[0046]在某些優選的實施例中，通過套管引吸液化/膠凝化組織的抽吸真空具有從0.33大氣壓至I大氣壓的范圍(I大氣壓=760mmHg)。不期望改變該參數以導致系統性能發生任何顯著變化。可選地，真空水平可以在手術期間由操作員調節。因為期望降低抽吸真空以降低血液損失，所以操作員會優選以真空范圍的下端來工作。
[0047]當本文所述的實施例用于獲取脂肪時，如以下所討論地，抽吸真空優選地在從300mmHg至700mmHg的范圍。在脂肪獲取期間不建議超過700mmHg的壓力，這是因為超過700mmHg的壓力會不利地影響所獲取的脂肪細胞活性。
[0048]返回參照圖1至圖4，現在將更加詳細地說明套管30和手持件20。手持件20具有:近側端部21和遠側端部22 ;優選地位于近側端部處的流體供給連接件23和真空供給連接件24 ;和在遠側端部處的流體供給源配件和真空供給配件(它們與套管相接合)。手持件20將加熱流體從流體供給源送至套管中的供給管35，并且將真空從真空源14送至套管中的空腔，以從空腔排空材料。
[0049]在某些實施例中，冷卻流體供給6可以用于在外科手術領域抑制加熱流體流的加熱效應。在這些實施例中，手持件還利用在手持件的每個端部處的適當配件來將冷卻流體送至套管35中。在這些實施例中，可以可選地包括冷卻流體計量裝置13。手持件20可以可選地包括操作構件和人體工程學構件，例如，模制的握持件、真空供給通/斷控制件、熱源通/斷控制件、交替的冷卻流體通/斷控制件、計量裝置通/斷控制件和流體壓力控制件。手持件20還可以可選地包括操作指示器，所述操作指示器包括套管吸孔口位置指示器、溫度和壓力指示器以及用于指示所遞送的流體體積、所抽吸的流體體積和被去除的組織體積的指示器。或者，一個或更多個上述控制件可以被設置在單獨的控制面板上。
[0050]手持件20的遠側端部22構造成與套管30配合。套管30包括手術級材料(諸如不銹鋼)的空心管，所述空心管從近側端部31延伸并且終止于在遠側端部32處的圓形末端中。套管30的近側端部31附裝到手持件20的遠側端部22。附裝可以借助帶螺紋的螺釘配件、卡合配件、快速釋放配件、摩擦配件或本【技術領域】已知的任何其它附裝連接件。將應理解，附裝連接件應當在使用期間防止套管30從手持件20錯位，并且尤其應當在外科醫生使套管手持件組件以與套管縱向軸線33大致平行的前后動作運動時防止套管30和手持件20之間發生不必要的運動。
[0051]套管可以包括各種直徑、長度、曲率和角度的設計以允許外科醫生基于正被處治的身體部分、所提取的脂肪量以及患者的整體形狀和形態學而得到解剖學準確性。這將包括:從用于少量脂肪沉積物的細微精確抽脂術的微米范圍(0.25mm)的套管直徑至用于去除大量脂肪(即，腹部、臀部、髖部、背部、大腿等)的2cm的套管直徑；和從用于小面積吸脂(即，眼瞼、臉頰、顎骨、臉等)的2cm至用于較大面積和四肢面積(即，腿、臂、小腿、背部、腹部、臀部、大腿，等等)的50cm的長度。許多的設計包括但不限于僅C狀曲面的遠側末端、S狀曲面、從近側或遠側端部開始的分階曲面以及其它線性和非線性設計。套管可以是固體柱形管、鉸接的或是柔性的。
[0052]每個吸孔口端口 37包括近側端部38、遠側端部39和吸孔口端口周邊40。雖然所圖示的吸孔口是橢圓形或 圓形的，但是在備選實施例中，吸孔口可以制成其它形狀(例如，蛋形的、菱形的、多邊形的或無定形的)。如圖3中所示，吸孔口端口 37可以以線性方式布置在套管30的一側或更多側上。或者，吸孔口端口 37可以以多線性布置設置，如圖4中所示。可選地，每個吸孔口端口的尺寸或形狀都例如可以從最遠側的吸孔口端口向最近側的吸孔口端口改變，如圖4中所示，其中每個吸孔口端口的直徑都可以相繼地從遠側端口向近側端口減小。
[0053]在某些實施例中，吸孔口周邊邊緣40構造成具有平滑的、非尖銳的邊緣，以免剪切、撕裂或切割靶脂肪組織。因為靶組織被液化/膠凝化/軟化，套管30不需要剪切如傳統抽脂術套管中那么多的組織。在這些實施例中，周邊邊緣40比現有技術的典型抽脂術套管中的周邊邊緣更鈍且更厚。在備選實施例中，套管可以使用帶剪切效應的吸孔口，或者使用帶剪切效應的吸孔口端口和剪切效應降低的吸孔口端口的組合。任何個性化吸孔口端口的吸孔口端口周邊邊緣40還可以構造成包括帶剪切效應的表面，或包括帶剪切效應的表面和剪切效應降低的表面的組合，以用于特殊應用場合。
[0054]優選的是使用介于一個和六個之間的吸孔口 37，并且更優選的是使用兩個或三個吸孔口。吸孔口可以制成不同的形狀，例如，圓形的或長圓形的。圖6示出具有不同尺寸的某些示例性吸孔口。橫截面F示出為具有標準的帶剪切效應的孔口端口 37。橫截面G具有更大的帶剪切效應的孔口端口 37，而橫截面H具有帶平滑且非尖銳邊緣的周邊以阻止剪切效應。當使用長圓形的吸孔口時，長軸應當優選地以與從遠側向近側的軸線基本平行的方式取向。吸孔口不應太大，這是因為對于給定的能量團而言，吸孔口越小，吸入套管中的脂肪越少。另一方面，吸孔口不應太小，以允許脂肪組織進入。圓形吸孔口的適當尺寸范圍為介于約0.04〃和0.2〃之間。長圓形吸孔口的適當尺寸范圍為介于約0.2〃X0.05〃和約1/2〃Χ1/8〃之間。吸孔口的尺寸還可以依據外科醫生的要求而改變以用于不同的應用場合。更寬廣的待引吸面積會需要更大的孔口，其需要更多的帶剪切效應的表面。
[0055]如圖7至圖13中所示，單位長度的引吸路徑的表面積可以通過將引吸路徑的總周長乘以單位長度來計算。引吸路徑的示例性周長是η (4.115mm)，當所述周長乘以Imm長度時，得出12.9mm2的單位長度面積。圖7示出引吸路徑的內側直徑(所述內側直徑繼而乘以η以得出周長長度，并且繼而乘以Imm的單位長度而得出12.93的表面積)。對于圖7中所示的實施例，算出引吸路徑的阻力比為12.92mm2/13.30mm2=0.97。并且算出流體路徑(涉及兩個管)的阻力比為:5.10mm2/l.04mm2=4.90。將這兩個阻力比進行對比，當以第一通路定義為引吸路徑時，我們看到圖7實施例中的對比阻力比是0.97/4.90=0.20。
[0056]對于圖8中示出的實施例，計算出的引吸路徑阻力比是1.68，并且計算出的流體路徑阻力比(涉及兩個管)是4.92。因此，對比阻力比是0.38。類似地，在圖9中，引吸阻力比是1.11，流體阻力比是4.61，因此對比阻力比是0.24。在圖10中，引吸阻力比是1.20，流體阻力比是5.98，因此對比阻力比等于0.20。在圖11中，引吸阻力比是1.31，流體阻力比是4.65，所以對比阻力比是0.28。在圖12中，引吸阻力比是2.25，流體阻力比是7.88，所以對比阻力比是0.29。在圖13中，引吸阻力比是1.23，流體阻力比是10.23，所以對比阻力比是0.12。
[0057]上述實施例還可以用于選擇性地獲取活性的脂肪細胞(脂肪細胞(adipocytes))，所述活性的脂肪細胞可以被提取和處理以用于再次注射到身體的其它區域(例如，脂肪缺乏區域)中。所述其它區域將包括但不限于在臉、眉、眼瞼、淚溝、微笑線、法令紋、唇頦溝、臉頰、下頜線、下巴、乳房、胸腹、臀部、臂、二頭肌、三頭肌、前臂、手、脅腹、髖部、大腿、膝蓋、小腿、脛骨、腳部和背部附近的區域。類似的方法可以用于解決抽脂術后的下陷和/或由于過度過分抽脂而導致的凹陷。利用`類似方法的其它手術包括但不限于:隆胸手術、乳房提升手術、乳房再造術、普通整形手術修復術，面修復術、軀干和/或四肢修復術。
[0058]結果發現，與從經受者獲取脂肪細胞的其它方法相比，用上述實施例來獲取脂肪細胞會在許多方面顯著地提高細胞活性。此外，(I)獲取速度和可以獲取的脂肪細胞量明顯好于用于獲取脂肪細胞的其它方法；(2)細胞以小聚團的形式處于細胞懸浮狀態中，并帶有非常少的血液或沒有血液，這是有利于植入的；(3)使吸脂物富含干細胞的一部分可以僅通過離心處理而容易地分離出；(4)所提取的脂肪細胞活性明顯好于其它方法；并且(5)細胞以小聚團的形式處于細胞懸浮狀態中的事實使得能夠更容易地在低壓下注射細胞(已知注射期間的壓力會損壞脂肪細胞，使得脂肪細胞在注射時無法“存活”)。這些益處將在以下段落中加以解釋。
[0059]通過對利用四種不同的脂肪獲取模態從一個活體經受者得到的新鮮組織樣本加以分析來比較這四種不同模態的脂肪組織細胞活性。所述四種脂肪獲取模態是:(1)使用上述實施例和方法(在此稱為“安德魯”抽脂術，基于本申請發明人的名字)；(2)使用科爾曼注射器(“CS”);(3)使用標準引吸輔助式抽脂術(“SAL”);和(4)使用Vaser-超聲波輔助式抽脂術(“V-UAL”)。將來自安德魯模態的四個樣本與來自每個其它模態的一個樣本(總共為七個樣本)進行分析。
[0060]在由脂肪組織細胞生物學的世界權威的專業性指導下執行測試。總共有四個細胞生物學的博士出席。所有四個脂肪獲取模態的組織樣本制備是相同的，并使用標準離心處理和膠原酶實驗方案。以下說明實施的步驟。
[0061]含有脂肪抽吸物的廢物容器從三樓操作間被帶到一樓實驗室。當廢物容器到達實驗室的時候，容器中的材料已經靜置成主要由脂肪組織構成的明顯的上層漂浮物層(上層)和主要由血液和/或生理鹽水的流體混合物構成的下層漂浮物層(下層)。安德魯容器和所有其它容器之間的差異是明顯的和引人注目的:安德魯上層漂浮物是淺黃色的、清楚可見是均質液體、沒有大團的結締組織(“CT”)和小團的脂肪組織、并沒有血液，即沒有任何紅色跡象。安德魯下層漂浮物是稀薄的、淺肉色/粉色的液體。所有其它非安德魯脂肪廢物容器看起來似乎:上層漂浮物是紅橙色的、清楚可見含有血液，SAL和V-UAL上層漂浮物不是均質液體，并且含有明顯的大團CT組織和小團脂肪，科爾曼上層漂浮物明顯是濃稠的和成團的，并且不是均質液體(但不可辨別確定出現大團結締組織)，并且所有非安德魯下層漂浮物看起來是暗紅色的、濃稠的、血液狀的流體。七個脂肪抽吸物樣本以15分鐘至20分鐘的間隔一個接一個地順序地到達實驗室。樣本到達時被允許靜置數分鐘。
[0062]首先要做的分析是確定吸脂物是否處于細胞懸浮狀態中。為實現該目的，用移液管取得科爾曼和安德魯上層漂浮物的樣本(#I)并且將其暴露于臺盼藍染色劑。然后，染色后的樣本放置在血球計數器細胞計數滑片上，并在顯微鏡下進行觀察。在顯微鏡下觀察到安德魯上層漂浮物處于細胞懸浮狀態中，并幾乎是單細胞懸浮。(目前所有細胞生物學家認為#1安德魯樣本可以通過稀釋而成為單細胞懸浮。)科爾曼樣本是成團的，并且不處于細胞懸浮狀態。目前有三個出席的細胞生物學家通過觀察認為，基于明顯成大團和成小團的外觀的SAL和V-UAL抽吸物可以處于細胞懸浮狀態是令人難以相信的，所以他們沒有在顯微鏡下看來自SAL和V-UAL抽吸物的脂肪組織。下文討論#1安德魯樣本處于細胞懸浮狀態這一事實的重要性。
[0063]接下來，為所有七個樣本測量細胞活性。用移液管從每個上層漂浮物取得樣本，將其放置在試管中，并貼加標簽。然后，用移液管從試管取得更小的樣本，并將放置在2ml的離心管中。(Epindorf離心機)。將樣本以800rpm的轉速旋轉5分鐘。然后,在37°C的水浴槽中用lmg/ml的膠原酶(沃辛頓類型I)對旋轉后的樣本執行膠原酶消化長達45分鐘。然后，樣本在消化之后在離心機中被再次旋轉。然后，使用移液管從離心管中的上層漂浮物取得樣本，并且將該樣本暴露于兩種熒光染料長達大約10分鐘。然后，將來自用熒光染料染色后的樣本的小樣本放置到視覺細胞分析儀滑片中，再將該滑片放置到自動細胞計數器(馬薩諸塞州，勞倫斯市的Nexcelom公司的視覺細胞分析儀)中，并進行讀取。對所有七個抽吸物樣本都進行相同的處理和步驟。
[0064]視覺細胞分析儀從脂肪液滴分辨出脂肪細胞；熒光染料僅對細胞染色而不對脂肪液滴染色。(當通過顯微鏡人工地讀取滑片時將非常難以從脂肪細胞區分出脂肪液滴。)第一種染料對所有存在的(活的和死的)細胞進行染色。第二種染料僅對死細胞進行染色。自動細胞計數器對所有存在的細胞計數，并且可以區分開活細胞和死細胞。視覺細胞分析儀中的軟件作減法運算，并給出所存在的活細胞的百分比。四個單獨的區域被讀取和取平均值。對來自四個不同模態的結果制得下表1。所有樣本被相同地制備(即，所有樣本都是在離心處理后和膠原酶消化后取得)。注意到，使用安德魯模態的四個不同樣本(在各種溫度和壓力設定下且在兩個不同的解剖位置處獲得)被測試。
[0065]在筆記本電腦屏幕上觀察來自視覺細胞分析儀的圖像，該圖像示出正讀取的細胞區域(一次一個區域)，出席的一個細胞生物學家評論到，在所有區域中，“清楚的是正讀取的絕大部分細胞是脂肪細胞；從我們所了解的脂肪組織細胞生物學知識來看，其它存在的細胞是祖細胞、前脂肪細胞、內皮細胞和巨噬細胞……”。
[0066]表1
[0067]
【權利要求】
1.一種用于從經受者獲取脂肪組織的設備，所述設備包括: 套管，所述套管被構造用于插入經受者體內，所述套管具有近側端部和遠側端部， 所述套管具有側壁，所述側壁限定出內部空腔，其中，所述內部空腔具有閉合的遠側端部，并且其中，所述側壁具有至少一個孔口，所述至少一個孔口被構造成允許脂肪組織進入所述內部空腔； 收集容器，所述收集容器被構造用于保持液體； 引吸源，所述引吸源被構造用于在所述收集容器中產生負壓； 流體聯接件，所述流體聯接件被構造用于將所述負壓從所述收集容器送至所述套管的內部空腔，以便使(a)脂肪組織經由所述孔口被引入所述內部空腔中，和(b)位于所述內部空腔中的松散物質被吸入所述收集容器中；以及 冷卻系統，所述冷卻系統被構造用于對被吸入所述收集容器中的物質加以冷卻， 其中，所述套管還具有遞送管，所述遞送管具有輸入端口和離開端口，所述離開端口位于所述內部空腔內，其中，所述遞送管被構造用于將流體從所述輸入端口遞送至所述離開端口，并且其中，所述遞送管相對于所述孔口被構造成使得離開所述離開端口的流體沖擊已經經由所述孔口被引入所述內部空腔中的脂肪組織， 并且其中，所述設備還包括: 泵，該泵被構造用于將流體以脈沖的形式泵送到所述遞送管的輸入端口中；以及 溫度控制系統，所述溫度控制系統被構造用于將流體溫度調節到介于98 T和140 T之間。
2.根據權利要求1所述的設備，`其中，流體在即將沖擊已經經由所述孔口被引入所述內部空腔中的脂肪組織之前沿著大致從遠側向近側的方向行進。
3.根據權利要求1所述的設備，其中，所述泵產生出介于600psi和1300psi之間的壓力。
4.根據權利要求1所述的設備，其中，所述引吸源產生出介于300mmHg和700mmHg之間的負壓。
5.根據權利要求1所述的設備，其中，所述溫度控制系統被構造用于將流體溫度調節到介于110 °?和140 °F之間。
6.根據權利要求1所述的設備，其中，所述溫度控制系統被構造用于將流體溫度調節到介于110 °?和120 °F之間。
7.根據權利要求1所述的設備，其中，流體在即將沖擊已經經由所述孔口被引入所述內部空腔中的脂肪組織之前沿著大致從遠側向近側的方向行進，所述泵產生出介于eoopsi和1300psi之間的壓力，所述引吸源產生出介于300mmHg和700mmHg之間的負壓，并且所述溫度控制系統被構造用于將流體溫度調節到介于110 °?和120 °F之間。
8.一種用于使用套管從經受者的第一解剖位置獲取脂肪組織的方法，所述套管具有內部空腔和孔口，所述孔口被構造用于允許脂肪組織進入所述內部空腔中，所述方法包括以下步驟: 負壓產生步驟，在該負壓產生步驟中，在所述內部空腔中產生負壓，以便使所述脂肪組織的一部分經由所述孔口被引入所述內部空腔中； 流體遞送步驟，在該流體遞送步驟中，經由導管遞送流體，以便使流體在所述內部空腔內離開所述導管，并沖擊被引入所述內部空腔中的所述脂肪組織的一部分，其中，流體在導致所述脂肪組織軟化、液化或膠凝化的壓力和溫度下被遞送； 吸出步驟，在該吸出步驟中，將物質從所述內部空腔吸出，所述物質包括至少一些被遞送的流體和至少一些已經軟化、液化或膠凝化的所述脂肪組織； 收集步驟，在該收集步驟中，收集在所述吸出步驟中被吸走的物質；和提取步驟，在該提取步驟中，從在所述收集步驟中收集的物質中提取出適于植入經受者體內的脂肪。
9.根據權利要求8所述的方法，還包括以下步驟:將所提取的脂肪引入到經受者的第二解剖位置中。
10.根據權利要求8所述的方法，其中，所述提取步驟包括對在所述收集步驟中收集的至少一部分物質施加離心處理。
11.根據權利要求8所述的方法，其中，所述提取步驟包括以下步驟: 等待重力將物質分成上部分和下部分，其中，所述上部分主要是脂肪，而所述下部分主要是流體； 對所述上部分施加離心處理；以及 提取出經離心處理后的所述上部分的高密度部分。
12.根據權利要求8所述的方法，還包括以下步驟:對在所述收集步驟中收集的物質加以冷卻。
13.根據權利要求8所述的方法，其中，流體在即將沖擊被引入所述孔口中的所述脂肪組織的一部分之前沿著大致從遠側向近側的方向行進。
14.根據權利要求8所述的方法，其中，在介于98T和140T之間的溫度下以脈沖的方式遞送流體。
15.根據權利要求8所述的方法，其中，在介于110T和120 T之間的溫度下以脈沖的方式遞送流體。
16.根據權利要求8所述的方法，其中，在介于600psi和1300psi之間的壓力下遞送流體。
17.根據權利要求8所述的方法，其中，用介于300mmHg和700mmHg之間的真空壓力將物質從所述內部空腔吸出。
18.根據權利要求8所述的方法，其中，流體在介于110T和120 °F之間的溫度下并且在介于600psi和1300psi之間的壓力下以脈沖的方式遞送，并且其中，使用介于300mmHg和700mmHg之間的真空壓力將物質從所述內部空腔吸出。
19.一種用于使用套管從經受者的第一解剖位置獲取脂肪組織的方法，所述套管具有內部空腔和孔口，所述孔口被構造用于允許脂肪組織進入所述內部空腔中，所述方法包括以下步驟: 負壓產生步驟，在該負壓產生步驟中，在所述內部空腔中產生負壓，以便使所述脂肪組織的一部分經由所述孔口被引入所述內部空腔中； 流體遞送步驟，在該流體遞送步驟中，經由導管遞送流體，以便使流體在所述內部空腔內離開所述導管，并沖擊被引入所述內部空腔中的所述脂肪組織的一部分，其中，所述流體在介于98 °?和140 °F之間的溫度下并且在介于600psi和1300psi之間的壓力下以脈沖的方式遞送，并且其中，所述流體在即將沖擊被引入所述孔口中的所述脂肪組織的一部分之前沿著大致從遠側向近側的方向行進，以便使被引入所述內部空腔中的至少一些所述脂肪組織被軟化、液化或膠凝化； 吸出步驟，在該吸出步驟中將物質從所述內部空腔吸出，所述物質包括至少一些被遞送的流體和至少一些已經軟化、液化或膠凝化的所述脂肪組織； 收集步驟，在該收集步驟中收集在所述吸出步驟中被吸走的物質；和提取步驟，在該提取步驟中從在所述收集步驟中收集的物質中提取出適于植入經受者體內的脂肪。
20.根據權利要求19所述的方法，還包括以下步驟:將所提取的脂肪引入經受者的第二解剖位置中。
21.根據權利要求19所述的方法，其中，所述提取步驟包括對在所述收集步驟中收集的至少一部分物質施加離心處理。
22.根據權利要求19所述的方法，其中，所述提取步驟包括以下步驟: 等待重力將物質分成上部分和下部分，其中，`所述上部分主要是脂肪，而所述下部分主要是流體； 對所述上部分施加離心處理；以及 提取出經離心處理后的所述上部分的高密度部分。
23.根據權利要求19所述的方法，還包括以下步驟:對在所述收集步驟中收集的物質加以冷卻。
24.根據權利要求19所述的方法，其中，在介于110T和140 °F之間的溫度下遞送流體。
25.根據權利要求19所述的方法，其中，在介于110T和120 °F之間的溫度下遞送流體。
26.根據權利要求19所述的方法，其中，用介于300mmHg和700mmHg之間的真空壓力將物質從所述內部空腔吸出。
【文檔編號】A61B18/04GK103764050SQ201280028448
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年4月27日 優先權日:2011年4月29日
【發明者】M·S·安德魯, P·P·陳, C·P·戈德克 申請人:安德魯技術有限責任公司