Система для обработки ткани
Изобретение относится к системе для обработки кожной ткани и может быть использовано для извлечения и обработки кожной ткани для получения из нее небольших частей с целью осуществления их трансплантации на участок тела репициента. Система выработки кожной ткани трансплантата включает в себя ряд лезвий, расположенных параллельно друг другу для образования устройства для обработки тканей кожи. Положение лезвий может регулироваться для установления заданного промежутка между смежными лезвиями, изменяющегося по ширине в диапазоне от 250 до 1000 микронов. Устройство для рассечения ткани на тонкие слои с целью формирования пластов-срезов включена в систему для извлечения ткани донора, подлежащей обработке с помощью этого устройства. Устройство для выработки кожной ткани трансплантата может поворачиваться на угол, равный 90 градусам, таким образом, чтобы формировать однородные живые кожные микро-ткани трансплантата для их пересаживания на участок тела реципиента. Экстрактор включен в систему для того, чтобы удалять частицы кожной ткани трансплантата от средства для ее обработки после того, как они будут вырезаны с соответствующим размером. Режущий блок может быть предусмотрен для гарантирования одинаковой толщины срезов донорской ткани. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к системе для обработки кожной ткани. Более конкретно, это изобретение относится к извлечению и обработке кожной ткани для получения из нее небольших частей с целью осуществления их трансплантации на участок тела реципиента.
Предпосылки для создания изобретения
Традиционная трансплантация кожи выполняется посредством отбора тонкого среза кожной ткани на участке тела донора для того, чтобы покрывать им раненое место, такое как участок ожога. В некоторых случаях срез кожной ткани обладает сетчатостью для расширения размера его ткани, создавая кожный трансплантат. В традиционно применяемых устройствах для взятия кожной ткани с участка тела донора используются дерматомы для удаления с него тонкого среза верхних слоев кожи. Срез затем формируют сетчатым, используя традиционные технические приемы для создания и расширения листообразного среза кожной ткани, что придает срезу внешний вид, подобный тому, которым обладает переплетенная ткань. Цель расширения кожной ткани, взятой с участка тела донора, заключается в получении возможности перекрытия площади на участке тела реципиента, увеличенной по своему значению, при которой участок тела реципиента может покрываться трансплантатом, взятым с участка тела донора. Некоторые наиболее желательные и доступные пропорции расширения оцениваются величиной соотношения, равного 6:1. То есть при самых идеальных условиях кожный трансплантат, взятый с участка тела донора, может покрывать участок на теле реципиента, который в шесть раз по площади больше, чем участок на теле донора.
Традиционные технические приемы получения кожи трансплантатов показали, что можно достигать 90% жизнеспособности трансплантата на участке тела донора. Слегка пониженная степень жизнеспособности у непластинообразных тканевых трансплантатов существует в большинстве случаев по причине накопления жидкости под листообразной пересаживаемой живой тканью трансплантата. Факторы, приводящие к повреждению пересаживаемой живой ткани трансплантата, включают в себя слабую циркуляцию, загрязненные ранения, влияние пациента на местное покрытие трансплантатом, тучность пациента и привычка его к курению. В дополнение к этому приблизительно, по меньшей мере, в 10% случаев имеется инфекция на участке тела донора. Хотя такие инфекции участков тел доноров, вероятно, не связаны с повреждением трансплантата на участке ранения, они все еще создают проблемы как для пациента, так и для лица, осуществляющего трансплантацию кожи.
Как уже отмечалось ранее, традиционные технические приемы получения сетчатости приводят к достижению наиболее благоприятной пропорции расширения трансплантата порядка 6:1. Например, один квадратный сантиметр кожной ткани донора может перекрывать шесть квадратных сантиметров места ранения. В то время как пропорции порядка 9:1 и 12:1 могут стать возможными при использовании технических приемов получения сетчатости кожного трансплантата; существует также значительная задержка в эпитализации при таких пропорциях.
Из предшествующего уровня техники в данной области известны технические приемы получения пересаживаемой кожной микро-ткани трансплантата для того, чтобы получать пропорцию расширения, которая была бы по величине больше, чем соотношение 10:1. Такие технические приемы позволяют охватывать и покрывать намного большую площадь с помощью небольшого по площади трансплантата кожной ткани донора. Однако традиционные технические приемы являются громоздкими и часто выживаемость клеток ткани приводит к компромиссу до такой степени, что иногда только менее чем 50% клеток ткани являются жизнеспособными, когда они трансплантируются на участок поражения. В дополнение к этому традиционные технические приемы являются далеко неадекватными в выработке жизнеспособных клеток кожной ткани с размерами порядка 250, 500 и 1000 мкм.
По этой причине задачей настоящего изобретения является создание системы для получения и обработки образцов кожной ткани, взятой с участка на теле донора с размерами, изменяющимися в пределах от 250 до 1000 мкм, таким образом, что громадное большинство участков кожной ткани, обработанных до таких размеров, являются жизнеспособными в том случае, когда они трансплантируются на участок тела реципиента.
Дополнительные задачи настоящего изобретения включают в себя значительное сокращение размеров участка, используемого на теле донора, по сравнению с традиционными процессами взятия трансплантатов; сокращение до минимума причинения беспокойства участку взятия пересаживаемой кожной ткани по сравнению с традиционными процедурами взятия трансплантатов; совершенствование податливости живой кожной ткани трансплантата на участке его приживления; улучшение в косметическом отношении внешнего вида участка с трансплантированной кожной тканью по сравнению с существующими способами и совершенствование «взятия» трансплантата кожной ткани.
Сущность изобретения
В соответствии с вышеизложенными задачами настоящее изобретение вообще заключается в создании устройства для получения срезов ткани с участка тела донора, устройства для выработки из ткани ее участков размером, изменяющимся в диапазоне от 250 до 1000 мкм, и устройства для освобождения обработанных клеток ткани после того, как она подвергается процессу обработки до получения размеров в желаемом диапазоне.
Настоящее изобретение включает в себя устройство для рассечения ткани на тонкие слои с целью удаления образца ткани от участка на теле донора. Типичное место на участке тела донора может быть эквивалентно расщепленному по толщине кожному трансплантату ("STSG"). Устройство для рассечения ткани на тонкие слои может быть включено в устройство для выработки кожной ткани трансплантата в качестве единого блока, или при альтернативном варианте оно может включаться в виде отдельного блока, такого как традиционный инструмент для кожной пластики в виде дерматома. Устройство для рассечения ткани на тонкие слои состоит из ряда заостренных лезвий, расположенных параллельно друг другу, и они совершают маневрирующее перемещение над расщепляемым по толщине кожным трансплантатом (STSG) при двух продвижениях, при этом каждое продвижение осуществляется под углом наклона к направлению первого продвижения, равным 90°. При альтернативе множество комплектов устройств для выработки кожной ткани трансплантата располагается перпендикулярно друг другу в едином устройстве для рассечения ткани на тонкие слои таким образом, что ткань обрабатывается в течение одной рабочей операции посредством применения такого устройства, и при этом за одно продвижение ткани разрезаются до надлежащего размера. Криволинейная режущая поверхность может быть предусмотрена для гарантирования того, что будет прикладываться равномерное давление поперек поверхности расщепляемого по толщине кожного трансплантата (STSG) таким образом, что будут вырабатываться однородные по размерам участки ткани.
Настоящее изобретение включает в себя также создание экстрактора для удаления проб ткани после того, как средство для обработки ткани осуществит их обработку. Диапазон изменения размеров обработанных проб ткани в результате может привести к тому, что в обработанную ткань будут захватываться ее граничные участки в устройстве для ее выработки и такие как те, которые будут располагаться между параллельно размещенными лезвиями. Экстрактор состоит из ряда проволок, распределенных между лезвиями и расположенных ниже режущей поверхности лезвий. Проволоки протягиваются до рукоятки на их удаленном концевом участке, причем они имеют шарнирное соединение около их ближнего концевого участка. После выработки тонких слоев ткани проволоки могут вытягиваться между лезвиями с помощью рукоятки, которая, в свою очередь, захватывает отработанную ткань. Отработанная ткань затем захватывается экстрактором для легкого удаления и такого, которое осуществляется поточной промывкой экстрактора или его вытиранием.
Вышеизложенное описание подчеркнуло воплощение некоторых более уместных объектов настоящего изобретения. Эти объекты должны конструироваться просто иллюстративно в отношении некоторых наиболее уместно используемых признаков настоящего изобретения и в отношении его использования. Многие другие выгодные технические результаты могут быть получены посредством применения раскрываемого здесь изобретения различными способами, либо посредством видоизменения настоящего изобретения, как это будет далее описано. Соответственно этому познание других объектов изобретения и его более полное понимание по технической сущности можно осуществлять со ссылками на последующее подробное описание изобретения, которое включает в себя предпочтительный вариант изобретения.
Краткое описание сопроводительных чертежей
Эти и другие признаки и преимущества реализации изобретения теперь будут описываться со ссылками на сопроводительные чертежи при определенных предпочтительных вариантах воплощения изобретения, которые направлены на иллюстративное представление изобретения без его ограничения, при этом одинаковые цифровые позиции будут относиться к подобным деталям системы.
При этом на сопроводительных чертежах:
фиг.1 представляет собой аксонометрическую проекцию устройства для рассечения ткани на тонкие слои, выполнение которого иллюстрирует осуществление способа, с помощью которого может быть получен расщепляемый по толщине кожный трансплантат;
фиг.2А и 2В изображают в общем виде и в аксонометрической проекции блок устройства для выработки кожной ткани трансплантата, выполненный в соответствии с реализацией настоящего изобретения;
фиг.3 представляет собой аксонометрическую проекцию устройства для выработки кожной ткани трансплантата при использовании этого устройства с криволинейной режущей поверхностью в случае его воплощения согласно настоящему изобретению;
фиг.4А и 4В являются аксонометрическими проекциями экстрактора для ткани, реализованного в соответствии с настоящим изобретением.
Описание изобретения
Хотя для специалистов в данной области техники будет легко признать наличие многих других альтернативных вариантов воплощения настоящего изобретения, особенно в свете предусмотренных здесь иллюстраций, это подробное описание является примером предпочтительного варианта воплощения настоящего изобретения, а также примером для реализации альтернативных вариантов осуществления, объем которых ограничен только формулой изобретения, здесь далее составленной.
Обращая теперь внимание на сопроводительные чертежи, можно видеть, что на них графически и схематически иллюстрированы детали предпочтительных вариантов воплощения настоящего изобретения. Одинаковые элементы, показанные на чертежах, представлены одними и теми же цифровыми позициями, а некоторые подобные элементы представлены одинаковыми цифровыми позициями, но с различными нижними буквенными индексами.
Как показано на фиг.1, образец 12 ткани донора, такой как расщепленный по толщине кожный трансплантат (STSG), может отделяться от здорового участка кожной ткани 10 при использовании традиционного устройства для рассечения кожной ткани на тонкие слои, и такого как дерматом 14, который может быть включен в систему для реализации настоящего изобретения в качестве одноблочного устройства, либо при альтернативном варианте традиционно используемый дерматом может быть использован для получения расщепленного по толщине кожного трансплантата (STSG), и в настоящем изобретении он применялся для выработки тонких слоев ткани донора.
После того как ткань донора удаляется от места на его теле, она подвергается обработке с помощью устройства 16 для выработки кожной ткани трансплантата, как это иллюстрировано на фиг.2А и 2В. При альтернативном варианте воплощения изобретения устройство 16 для выработки кожной ткани трансплантата режет ткань донора непосредственно на участке 10 тела донора. Устройство для выработки кожной ткани трансплантата содержит ряд заостренных лезвий 18, расположенных параллельно относительно друг друга и зафиксированных вдоль оси 20. Расстояние 22 между лезвиями 18 может регулироваться по своей величине до желательного размера образца ткани, подлежащего получению. Предпочтительное значение величины расстояния 22 между каждыми двумя лезвиями находится приблизительно в пределах от 250 до 1000 мкм. Наиболее предпочтительное значение величины расстояния 22 приблизительно равно 250 мкм, 500 мкм или 1000 мкм. При предпочтительном варианте воплощения изобретения лезвия 18 могут регулироваться до получения одного из трех наиболее предпочтительных величин указанных расстояний. При альтернативе расстояние 22 между лезвиями 18 устройства 16 для выработки кожной ткани трансплантата фиксируется при наличии одной из трех наиболее предпочтительных указанных величин расстояний. При дополнительном альтернативном варианте реализации изобретения расстояние 22 может регулироваться до значения его величины, полученного измерением в предпочтительном диапазоне ее изменения от 250 до 1000 мкм. Расстояние 22 между лезвиями 18 позволяет вырабатывать однородные участки ткани при идеальном диапазоне изменения их площадей в пределах от 250 квадратных микронов до 1000 квадратных микронов. Желательный диапазон участков ткани определен наличием наибольшей по величине пропорции расширения при сохранении наибольшей жизнеспособности.
При предпочтительном варианте воплощения изобретения два комплекта разрезов выполняются на ткани 12 донора. Первый разрез, иллюстрированный на фиг.2а, создает первую серию параллельных пластов-срезов 24 на ткани 12 донора, когда устройство для выработки кожной ткани трансплантата посредством нажатия на него внедряется в ткань 12. Второй разрез, как это иллюстрировано на фиг.2В, создает вторую серию параллельных пластов-срезов 26, которые являются перпендикулярными по отношению к расположению первых пластов-срезов 24. В случае применения первый комплект пластов-срезов 24 получается пользователем, который последовательно далее поворачивает устройство 16 для выработки кожной ткани трансплантата на угол, примерно равный 90 градусам по отношению к расположению первого комплекта пластов-срезов 24, для того, чтобы получить второй комплект пластов срезов 26. При альтернативном варианте воплощения изобретения для выработки кожной ткани трансплантата можно автоматически осуществлять рабочую операцию получения первого комплекта пластов-срезов во время первого прохождения поперек ткани 12 донора, и устройство 16 для выработки кожной ткани трансплантата автоматически поворачивается на угол, равный 90 градусам, перед вторым прохождением устройства 16 для выработки кожной ткани трансплантата поперек ткани 12 донора. Электронный двигатель (на чертежах не показан), как известно из предшествующего уровня техники в данной ее области, может быть использован для автоматического поворота устройства 16 для выработки кожной ткани трансплантата. Каждое изменение в направлении движения устройства 16 для выработки кожной ткани трансплантата заставляет переключатель активизировать двигатель таким образом, чтобы поворачивать устройство 16 для выработки кожной ткани трансплантата внутри корпуса. Последовательное изменение в направлении перемещения устройства для выработки кожной ткани трансплантата, как, например, слева направо, будет заставлять срабатывать переключатель, заставляя устройство 16 для выработки кожной ткани трансплантата поворачиваться на угол, равный 90 градусам относительно его существующего ориентированного положения.
Как показано на фиг.3, режущий блок 30, имеющий выпуклую конфигурацию, может использоваться в качестве режущей поверхности, когда ткань 12 донора удаляется перед обработкой, что может быть выполнено посредством применения дерматома 14, как это ранее иллюстрировано на фиг.1. Режущий блок позволяет достигать равномерного распределения давления, оказываемого с помощью устройства 16 для выработки кожной ткани трансплантата поперек поверхности ткани 12 донора для того, чтобы гарантировать, что вырабатываемые части ткани находятся на одинаковой глубине. Такая однородность показана для улучшения косметически улучшенного внешнего вида участка на теле реципиента после того, как участок ткани 12 донора располагается на участке реципиента. В случае применения устройства 16 для выработки кожной ткани трансплантата оно перекатывается поперек ткани 12 донора таким образом, что равномерно распределенное давление резания воздействует поперек поверхности ткани 12 донора.
Обращая теперь внимание на фиг.4А и 4В, можно видеть, что на них иллюстрирован экстрактор 30 для ткани для удаления выработанной ткани 12 после того, как она будет обработана устройством 16 для выработки кожной ткани трансплантата до получения соответствующего размера. Экстрактор 30 для ткани позволяет легко удалять выработанную ткань от лезвий 18 устройства 16 для выработки кожной ткани трансплантата. В случае типичного использования малый размер выработанной ткани 12 может приводить к ее захвату между лезвиями 18 устройства для выработки кожной ткани трансплантата, что может привести к затруднению возвращения для последующего размещения на участке тела донора. Экстрактор 30 для ткани состоит из ряда полос 32, расположенных параллельно и прикрепленных в районе удаленного концевого участка 34 к рукоятке 36. Более близкий концевой участок 38 полос 32 может быть прикреплен к устройству для выработки кожной ткани трансплантата таким образом, что экстрактор 30 протягивается через лезвия 18, при этом более близкий участок 38 полос 32 остается прикрепленным к устройству 16 для выработки кожной ткани трансплантата. Полосы 32 расположены таким образом, что каждая отдельная полоса 32 занимает пространство между каждыми двумя из лезвий 18 и расположена ниже режущей поверхности лезвий 18 во время применения устройства для выработки кожной ткани трансплантата лезвиями к ткани 12 донора. После обработки ткани 12 экстрактор 30 поднимается вверх вместе с его рукояткой 36. При этом процессе выработанная ткань 12 донора захватывается полосами 32 экстрактора 30, создавая экран для оттягивания выработанной ткани 12 от лезвий 18. Выработанная ткань 12 затем может стираться, смываться или иным образом удаляться с экстрактора 30 для ее расположения на участке тела реципиента.
В то время как выше изложенное описание содержит множество специфических особенностей, они не должны рассматриваться как ограничители объема правовой защиты изобретения, а скорее они могут считаться примерами того или иного предпочтительного воплощения изобретения. Многие другие изменения являются возможными, и они могут быть очевидными для специалистов в данной области техники. Соответственно, объем правовой защиты изобретения должен определяться объемом прилагаемых пунктов формулы изобретения и их эквивалентами, не ограничиваясь вариантами его воплощения.
1. Система для обработки ткани, содержащая устройство для обработки ткани и выработки ее участков для трансплантации, и экстрактор для отделения выработанной ткани от указанного устройства для обработки, где устройство для обработки ткани содержит, по меньшей мере, два лезвия, экстрактор содержит рукоятку и проволоку, проволока содержит первый и второй концевые участки, первый концевой участок проволоки протянут к устройству для обработки ткани, второй концевой участок проволоки соединен с рукояткой, при этом проволока размещена между двумя смежными лезвиями.
2. Система для обработки ткани по п.1, дополнительно содержащая устройство для рассечения ткани на тонкие слои с целью удаления образца ткани от участка на теле донора.
3. Система для обработки ткани по п.1, в которой указанные лезвия параллельно упорядочены и имеется расстояние между смежными лезвиями.
4. Система для обработки ткани по п.3, в которой указанные лезвия закреплены с возможностью их регулирования, для создания расстояния между смежными лезвиями.
5. Система для обработки ткани по п.4, в которой указанное расстояние выбрано из величин, равных 250 мкм, 500 мкм и 1000 мкм.
6. Система для обработки ткани по п.4, в которой указанное расстояние является регулируемым в пределах диапазона, изменяющегося от 250 до 1000 мкм.
7. Система для обработки ткани по п.3, в которой указанные смежные лезвия зафиксированы таким образом для создания расстояния между указанными смежными лезвиями.
8. Система для обработки ткани по п.7, в которой указанное расстояние равно 250 мкм.
9. Система для обработки ткани по п.7, в которой указанное расстояние равно 500 мкм.
10. Система для обработки ткани по п.7, в которой указанное расстояние равно 1000 мкм.
11. Система для обработки ткани по п.3, в которой указанный экстрактор для ткани выполнен таким образом, чтобы рукоять могла подниматься с возможностью протягивания проволоки через указанное расстояние.
12. Система для обработки ткани по п.11, в которой указанная проволока закреплена у более близкого концевого участка указанного устройства для обработки ткани.
13. Система для обработки ткани по п.11, в которой указанная рукоятка выполнена для обеспечения подъема указанной проволоки от указанного устройства для обработки ткани.
14. Система для обработки ткани по п.1, дополнительно содержащая режущий блок для поддержания указанной ткани во время осуществления обработки посредством указанного устройства для обработки ткани.
15. Система для обработки ткани, содержащая по меньшей мере два лезвия, расположенных параллельно друг другу и закрепленных внутри корпуса, и средство для поворота указанных лезвий внутри указанного корпуса, в котором лезвия могут регулироваться с расстоянием между ними 250 и 1000 мкм.
16. Система для обработки ткани по п.15, в которой средство для поворота указанных лезвий содержит электрический двигатель.
17. Система для обработки ткани по п.16, дополнительно содержащая переключатель для приведения в действие указанного двигателя.
18. Система для обработки ткани по п.15, в которой указанное средство для поворота указанных лезвий поворачивает их на угол, равный 90°.
19. Система для обработки ткани по п.17, в которой указанный переключатель срабатывает посредством изменения в направлении указанного устройства для обработки ткани.
20. Система для обработки ткани по п.15, дополнительно содержащая экстрактор для ткани.
