Устройства и способы автоматического заполнения и дозирования жировой ткани с управлением усилием сдвига
Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для переноса ткани. Устройство выполнено с возможностью соединения со шприцом и содержит: корпус, содержащий камеру, внутреннюю часть корпуса, выполненную с возможностью приема по меньшей мере части плунжера шприца; и впускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с внутренней частью камеры. При этом положительное или отрицательное давление, приложенное на впускном отверстии, заставляет плунжер шприца продвигаться во внутреннюю часть корпуса или из нее. 4 н. и 31 з.п. ф-лы, 8 ил.
[0001] Эта заявка испрашивает приоритет предварительной заявки на патент США № 62/249536, поданной 2 ноября 2015 года, полное содержание которой включено в данный документ посредством ссылки.
[0002] Данное раскрытие изобретения относится к хирургическим инструментам и способам, включая инструменты и способы переноса ткани, такой как жировая ткань.
[0003] Аутологическая пересадка жировой ткани становится все более распространенной и имеет многочисленные сферы применения в медицинской практике, такие как контурная пластика лица, реконструкция и/или увеличение молочной железы, а также другие эстетические или восстановительные процедуры. Кроме того, было обнаружено, что аутологическая пересадка жировой ткани имеет относительно низкую степень донорской заболеваемости по сравнению с другими вариантами хирургического вмешательства.
[0004] Однако, в некоторых случаях аутологическая пересадка жировой ткани дает до некоторой степени непредсказуемые результаты. Например, степень жизнеспособности жировых клеток после имплантации может изменяться, что может привести к результатам ниже оптимальных и/или потребовать многократных хирургических или корректирующих процедур.
[0005] Причины непредсказуемости последствий введения жирового трансплантата не вполне понятны. Однако некоторые практикующие врачи обнаружили взаимосвязь между аспектами используемых хирургических процедур и жизнеспособностью конечного трансплантата. Например, J.H. Lee с соавторами изучили взаимосвязь между давлением аспирации во время взятия донорского материала для трансплантации, давлением нагнетания и напряжением сдвига с конечной жизнеспособностью трансплантата (J.H. Lee и др. «Влияние давления и сдвига на аутологическую пересадку жировой ткани». Пластическая и реконструктивная хирургия. Май 2003, с. 1125-1136). Lee пришел к выводу, что более высокое давление аспирации и нагнетания до определенной степени не влияет на жизнеспособность жирового трансплантата в живом организме, но степень напряжения сдвига, которая зависит от скорости потока, оказывало значительное влияние на жизнеспособность жирового трансплантата. Кроме того, жировые трансплантаты, медленно вводившиеся с низким напряжением сдвига, превосходили трансплантаты, вводившиеся с высоким напряжением сдвига.
[0006] На жизнеспособность клеток жировой ткани может влиять ряд факторов, включая давление аспирации, давление нагнетания и напряжение сдвига. При ненадлежащем исполнении загрузка клеток в шприцы и другие емкости, и разгрузка клеток из, них может привести к повреждению клеток и снижению общей жизнеспособности клеток после имплантации. Чтобы смягчить эти эффекты, пользователь должен тщательно контролировать величины давления и напряжения сдвига при загрузке и разгрузке тканей. Этот контроль может быть достигнут путем внедрения надлежащего уровня автоматизации и воспроизводимости при переносе клеток.
[0007] Были описаны различные инструменты для оказания помощи хирургам в контроле величины давления или напряжения сдвига применительно к жировым трансплантатам во время сбора и повторного закачивания. Например, публикация патента США № 2013/0158515 A1, принадлежащего Austen, описывает системы с датчиками для измерения и/или контроля давления, напряжения сдвига и скорости введения. Аналогично, публикация патента США № 2012/0209248 описывает системы сбора и введения жировой ткани, которые позволяют контролировать давление впрыска ниже определенных пределов. Однако эти системы имеют некоторые ограничения.
[0008] В данном раскрытии изобретения предложены устройства и способы улучшения переноса ткани, включая устройства и способы переноса жировой ткани. Эти устройства и способы позволяют осуществлять контролируемую загрузку и разгрузку устройств для введения жировой ткани и могут сокращать время операции, при этом контролируя процессы переноса ткани для увеличения или контроля стабильности жизнеспособности клеток во время переноса ткани.
[0009] В некоторых вариантах осуществления данного изобретения предложено устройство для переноса ткани. Это устройство содержит в себе корпус, содержащий в себе камеру. Внутренняя часть корпуса выполнена с возможностью приема по меньшей мере части плунжера шприца. Устройство также содержит впускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с внутренней частью камеры. Положительное или отрицательное давление, приложенное к впускному отверстию, заставляет плунжер шприца продвигаться во внутреннюю часть корпуса или выходить из нее.
[0010] В некоторых вариантах осуществления данного изобретения предложено устройство для переноса ткани. Это устройство содержит в себе корпус, содержащий в себе камеру, содержащую наружную стенку и внутреннюю часть, содержащуюся внутри наружной стенки. Устройство также содержит в себе поршень, содержащийся по меньшей мере частично во внутренней части. Устройство также содержит в себе впускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с внутренней частью камеры. Устройство имеет такую конфигурацию, что положительное или отрицательное давление, приложенное к впускному отверстию, заставляет поршень перемещаться во внутренней части корпуса.
[0011] В некоторых вариантах осуществления данного изобретения предложена система загрузки ткани. Система содержит в себе шприц и устройство для переноса ткани. Шприц содержит в себе корпус шприца, имеющий внутренний объем и включающий периферийную стенку. Шприц также содержит в себе плунжер шприца, расположенный внутри корпуса шприца. Шприц также содержит в себе фланец шприца, окружающий по меньшей мере часть периферийной стенки. Устройство для переноса ткани содержит в себе корпус, содержащий камеру. Внутренняя часть корпуса выполнена с возможностью приема по меньшей мере части плунжера шприца. Устройство для переноса ткани также содержит в себе впускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с внутренней частью камеры. Положительное или отрицательное давление, приложенное на входе, заставляет плунжер шприца продвигаться во внутреннюю часть корпуса или выходить из нее.
[0012] В некоторых вариантах осуществления данного изобретения предложен способ переноса ткани. Способ включает в себя выбор устройства для переноса ткани, имеющего корпус, содержащий камеру и впускное отверстие. Внутренняя часть корпуса выполнена с возможностью приема по меньшей мере части плунжера шприца. Впускное отверстие сообщается по текучей среде с внутренней частью камеры. Способ также включает в себя соединение плунжера шприца с устройством для переноса ткани. Способ также включает приложение отрицательного давления на впускном отверстии для того, чтобы заставить плунжер шприца продвигаться во внутреннюю часть корпуса. Способ также включает в себя необязательный этап приложения положительного давления на впускном отверстии для того, чтобы заставить плунжер шприца выдвигаться из внутренней части корпуса.
ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0013] На фиг. 1 проиллюстрировано устройство для переноса ткани в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения.
[0014] На фиг. 2А проиллюстрировано устройство для переноса ткани, а на фиг. 2В проиллюстрировано устройство для переноса ткани, соединенное со шприцем, в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения.
[0015] На фиг. 3 проиллюстрирована система загрузки ткани, содержащая устройство для переноса ткани и шприц в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения.
[0016] На фиг. 4 проиллюстрирована система, представленная на фиг. 3, в другом положении загрузки и разгрузки ткани.
[0017] На фиг. 5 проиллюстрировано устройство для переноса ткани, которое может вмещать несколько емкостей для ткани в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения.
[0018] На фиг. 6 проиллюстрировано устройство для переноса ткани в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения.
[0019] На фиг. 7 проиллюстрировано устройство для переноса ткани в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения.
[0020] На фиг. 8 проиллюстрирован способ переноса ткани в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения.
ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ИЛЛЮСТРАТИВНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ДАННОГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0021] Теперь будет сделана детальная ссылка на различные варианты осуществления раскрытых устройств и способов, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Везде, где это возможно, на всех чертежах будут использоваться одни и те же ссылочные номера позиций для обозначения тех же самых или подобных частей.
[0022] В этой заявке использование единственного числа включает множественное число, если специально не указано иное. В этой заявке использование «или» означает «и/или», если не указано иное. Кроме того, использование термина «включающий в себя» или «содержащий в себе», а также других форм, таких как «включает» или «содержит» и «включенный» или «содержащийся», не является ограничивающим. Любой диапазон, описанный здесь, будет пониматься как включающий конечные точки и все значения между конечными точками.
[0023] Использование слова «шприц» не ограничивается каким-либо промышленным стандартом и включает в себя любое из множества емкостей различной формы и размеров. Любой диапазон, описанный здесь, будет пониматься как включающий конечные точки и все значения между конечными точками.
[0024] Использованные в данном документе заголовки предназначены только для организационных целей и не должны истолковываться как ограничивающие описанный объект изобретения. Все документы или части документов, использованные в данной заявке, включая, но не ограничиваясь, патентами, патентными заявками, статьями, книгами и трудами, данным документом явным образом включены посредством ссылок в полном объеме для любых целей.
[0025] Несмотря на то, что данные устройства и способы описаны конкретно для переноса или введения жировых тканей, следует принимать во внимание, что эти устройства и способы могут быть использованы с другими подходящими материалами, включая другие типы тканей или препараты, которые могут быть подвержены повреждению избыточным давлением и/или напряжением сдвига или могли бы получить пользу от описанных в данном документе автоматизированных процессов переноса. Кроме того, данное устройство может быть использовано для облегчения переноса или введения других веществ (например, лекарственных препаратов, тканевых наполнителей, красителей, контрастных агентов или жидкостей), когда контроль давления или поддержание скорости переноса может иметь большое значение для соответствующей предъявляемым требованиям доставки веществ и/или для предотвращения повреждения места имплантации. Системы для контроля усилий сдвига на жировой ткани описаны, например, в заявке на патент США № 14/682342, поданной 9 апреля 2015 года, полное содержание которой включено в данный документ посредством ссылки.
[0026] Представлено устройство для переноса ткани, которое облегчает загрузку и разгрузку тканей или жидкостей. Устройство для переноса ткани может использовать давление воздуха или вакуум для регулирования положения плунжера или поршня в емкости для ткани. Использование регулируемого давления воздуха может позволить автоматическую загрузку и разгрузку, и может улучшить предсказуемость, воспроизводимость и успех трансплантата при переносе жировой ткани (или другой ткани).
[0027] На фиг. 1 проиллюстрировано устройство 100 для переноса ткани в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения. Устройство 100 для переноса ткани может содержать корпус 101, который содержит в себе камеру 102. Впускное отверстие 106 сообщается по текучей среде с внутренним объемом камеры 102. Когда устройство 100 для переноса ткани соединено с емкостью для ткани, такой как шприц, изменение давления воздуха внутри камеры 102 может перемещать элемент емкости для ткани, такой как плунжер или поршень.
[0028] Корпус 101 устройства 100 для переноса ткани может быть изготовлен из любого подходящего материала, который соответствует требованиям конкретной области применения. Такие материалы могут включать пластмассы, металлы и керамику, но не ограничиваться только ими. В некоторых вариантах осуществления изобретения корпус может включать отдельные детали, а одна из деталей может быть крышкой 103 или закрытием. Механизм крепления между крышкой 103 и другими деталями корпуса 101 может содержать шарниры 105 различных конструкций. В альтернативном варианте осуществления данного изобретения крышка 103 может прикрепляться к другим частям корпуса 101 с использованием скользящей фрикционной посадки или других подходящих способов крепления.
[0029] В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения корпус 101 может содержать уплотняющую прокладку 104, которая создает уплотнение вокруг по меньшей мере части камеры 102. В некоторых вариантах осуществления изобретения уплотняющая прокладка 104 может быть уплотнительным кольцом круглого сечения или другой конструкции, изготовленным из различных непористых материалов или одним или большим количеством непористых поверхностей, которые сжаты вместе для образования уплотнения. Для облегчения уплотнения корпус 101 может содержать застежку или запирающий механизм для того, чтобы крепко удерживать крышку 103 вместе с другими деталями корпуса 101. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения пониженное давление воздуха внутри камеры 102 может способствовать начальному уплотнению уплотняющей прокладки 104 путем прочного удержания деталей корпуса 101, включая крышку 103. Уплотнительная прокладка 104 может образовывать уплотнение между деталями корпуса 101 или между корпусом 101, крышкой 103 и элементами емкости для ткани, такой как шприц, включая корпус шприца. Внутренняя часть корпуса 101 может содержать углубление 107, которое выполнено с возможностью приема по меньшей мере части емкости для ткани. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения углубление 107 выполнено с возможностью размещения фланца шприца. Углубление 107 может обеспечивать устойчивость основной части емкости для ткани (такую, как корпус) и удерживать ее неподвижно, в то время как поршень или плунжер перемещаются в результате изменения давления воздуха внутри камеры 102.
[0030] Впускное отверстие 106 может быть расположено в любом месте на корпусе 101, которое не препятствует прохождению поршня или плунжера через корпус 101. В одном из вариантов осуществления изобретения входное отверстие 106 расположено на корпусе 101 напротив точки входа плунжера или поршня с таким же относительным расположением как в случае с впускными и выпускными клапанами в стандартном цилиндре двигателя. Входное отверстие 106 может быть соединено непосредственно с камерой 102 или может сообщаться по текучей среде с камерой через просвет 109.
[0031] Впускное отверстие 106 может содержать один или большее количество каналов 106a, 106b. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения канал(ы) 106а, 106b может формироваться или оканчиваться так, чтобы облегчать подсоединение источников давления или вакуума. Например, канал(ы) 106а, 106b может быть пластиковым сквозным каналом, каналом типа наконечника шприца, резьбовым соединительным элементом, обжимным штуцером или напорным разъемом. Источник давления, присоединенный к каналу 106а, 106b, может содержать баллон со сжатым газом, внутренний источник медицинского сжатого газа, который обеспечивается учреждением, или механический насос. Источник вакуума, присоединенный к каналу 106а, 106b, может включать механический насос или внутренний источник вакуума, который обеспечивается учреждением.
[0032] В одном из вариантов осуществления данного изобретения регулятор 108 давления расположен на линии между источником давления или вакуума и впускным отверстием 106, или иным образом соединен с ними. Регулятор 108 давления может регулировать давление для того, чтобы обеспечивать плавное движение поршня или плунжера внутри корпуса 101, при этом предотвращая оказание чрезмерных усилий сдвига на ткани, которые, как известно, снижают жизнеспособность клеток. В некоторых вариантах осуществления изобретения регулятор 108 давления может быть сконструирован таким образом, чтобы включать заранее заданные значения давления в емкостях для ткани или канюлях различного размера, или для различных процедур. Например, регулятор 108 давления может быть настроен на величину давления, равную 31 фунт/кв. дюйм (0,2 МПа) или менее, если емкость для ткани представляет собой шприц объемом 60 кубических сантиметров. Использование источника воздуха или вакуума и регулятора 108 давления может создавать постоянный уровень давления или вакуума в камере 102, что, в свою очередь, обеспечивает непрерывное движение поршня или плунжера на протяжении всей операции переноса. Другими словами, избегая колебаний давления в камере 102, можно предотвратить нежелательные изменения скорости движения поршня или плунжера, в частности, в начале или в конце операции переноса ткани.
[0033] В одном из вариантов осуществления изобретения регулятор 108 давления устройства 100 может управляться вычислительным устройством, имеющим процессор и запоминающее устройство. Вычислительное устройство может принимать входные данные от пользователя, включая требуемую скорость переноса ткани, максимально допустимое усилие сдвига, количество аликвоты или физические данные, такие как диаметр канюли, длина канюли, диаметр корпуса шприца, объем шприца и вязкость ткани, но не ограничиваясь приведенным перечнем. Вычислительное устройство может быть функционально связано с регулятором давления или выпускным отверстием для того, чтобы управлять положительным или отрицательным давлением, приложенным внутри камеры 102 устройства 100. Запоминающее устройство вычислительного устройства может содержать таблицы поиска или исполняемые процессором инструкции для определения диапазона давления, который обеспечивает безопасную работу, основанного на вводимой пользователем информации. В некоторых вариантах осуществления изобретения вычислительное устройство может не позволять пользователю превышать заданную максимальную скорость потока и/или скорость сдвига.
[0034] Альтернативный вариант осуществления изобретения 200 для переноса ткани проиллюстрирован на фиг. 2А и 2В. Устройство 200 может содержать корпус 201, имеющий ближний конец 201а, дальний конец 201b и камеру 202. Устройство 200 также может содержать впускное отверстие 206 и стопор 209, который может быть соединен с механическим соединительным элементом 207. Изменение давления воздуха внутри камеры 202 с использованием источника высокого или низкого давления может привести к тому, что стопор 209 будет перемещаться внутри корпуса 201. Если стопор 209 прикреплен или иным образом соединен (например, присоской) с емкостью для ткани, такой как шприц, с использованием механического соединительного элемента 207, то движение стопора 209 может приводить к тому, что поршень или плунжер емкости для ткани может продвигаться во внутреннюю часть корпуса 201 или выходить из нее, тем самым втягивая ткань вовнутрь или выталкивая ее из емкости для ткани. В варианте осуществления изобретения, проиллюстрированном на фиг. 2В, шприц 220 может быть соединен с устройством 200 для переноса ткани. Шприц может содержать корпус 224, фланец 227, выпускное отверстие 226 и плунжер шприца 222, имеющий головку 222а.
[0035] Корпус 201 устройства 200 для переноса ткани может быть изготовлен из любого подходящего материала, который удовлетворяет требованиям, зависящим от области применения. Такие материалы могут включать пластмассы, металлы и керамику, но не ограничиваются ими. В некоторых вариантах осуществления изобретения корпус 201 устройства 200 для переноса ткани может быть прозрачным. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения диаметр корпуса 201 устройства 200 для переноса ткани приблизительно равен максимальному диаметру головки поршня или плунжера. В некоторых вариантах осуществления изобретения диаметр корпуса 201 устройства 200 является большим, чем максимальный диаметр головки поршня, или плунжера, или корпуса емкости для ткани, чтобы тем самым увеличить усилие наполнения или нагнетания. Повышенные усилия наполнения или нагнетания могут увеличить эффективность работы применительно к сверхвязким жидкостям.
[0036] В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения корпус 201 может содержать поршень 209, который создает уплотнение в конце камеры 202. В некоторых вариантах осуществления изобретения поршень 209 может содержать уплотнительное кольцо, изготовленное из различных непористых материалов, или может содержать непористую поверхность, которая прижимается к внутренней стенке корпуса 201 для образования уплотнения. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения поршень 209 может быть присоединен к механическому соединительному элементу 207. Механический соединительный элемент 207 может прикрепляться к элементу емкости для ткани для того, чтобы заставить элемент двигаться вместе с движением поршня 209. В иллюстративном варианте осуществления изобретения механический соединительный элемент 207 может входить в зацепление с головкой поршня или плунжера 222 шприца, как проиллюстрировано на фиг. 2В. Введение в зацепление механического соединительного элемента 207 с элементом емкости для ткани может использовать подгонку по форме, фрикционную посадку, клеи, зацепляющие элементы, крепежные детали или любую другую подходящую систему зацепления, как это диктуется требованиями конкретной области применения.
[0037] Дальний конец 201b устройства 200 может входить в зацепление с частью емкости для ткани для обеспечения устойчивости емкости во время операции загрузки ткани. В некоторых вариантах осуществления изобретения фланец шприца может упираться в дальний конец 201b устройства 200 для того, чтобы предотвращать перемещение корпуса шприца. Например, фланец 227 шприца 220 может упираться в дальний конец 201b устройства 200, как проиллюстрировано на фиг. 2В. В некоторых вариантах осуществления устройство 200 содержит в себе дополнительные монтажные элементы, такие как хомуты, клеи, или дополнительную нарезку резьбы, которые могут зацепляться с емкостью для ткани и предотвращать перемещение или отделение емкости от устройства 200.
[0038] Впускное отверстие 206 может быть расположено в любом месте на корпусе 201, которое не мешает прохождению поршня 209 через корпус 201. В одном из вариантов осуществления изобретения впускное отверстие 206 расположено на ближнем конце 201а корпуса 201 напротив дальнего конца 201b. Впускное отверстие 206 может быть непосредственно соединено с камерой 202 или может сообщаться по текучей среде с камерой через просвет.
[0039] Впускное отверстие 206 может содержать один или большее количество каналов 206а. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения канал(ы) 206a может формироваться или оканчиваться так, чтобы облегчать присоединение источников давления или вакуума. Например, канал(ы) 206a может быть пластиковым сквозным каналом, каналом типа наконечника шприца, резьбовым соединительным элементом, обжимным штуцером или напорным разъемом. Как описано выше со ссылкой на вариант осуществления изобретения, проиллюстрированный на фиг. 1, источник давления, присоединенный к каналу 206а, может содержать баллон со сжатым газом, внутренний источник медицинского сжатого газа, который обеспечивается учреждением, или механический насос. Источник вакуума, присоединенный к каналу 206а, может включать механический насос или внутренний источник вакуума, который обеспечивается учреждением.
[0040] В некоторых вариантах осуществления изобретения регулятор 208 давления расположен на линии между источником давления или вакуума и впускным отверстием 206 или иным образом соединен с ними. Регулятор 208 давления может обеспечивать управление давлением для обеспечения плавного движения поршня или плунжера внутри корпуса 201. Контроль уровня давления или вакуума предотвращает оказание чрезмерных усилий сдвига на ткани, которые, как известно, снижают жизнеспособность клеток. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения регулятор 208 давления может быть сконструирован таким образом, чтобы включать заранее заданные значения давления в емкостях для ткани или канюлях различного размера, или для различных процедур. Например, регулятор 208 давления может быть настроен на величину давления, равную 31 фунт/кв. дюйм (0,2 МПа) или менее, если емкость для ткани представляет собой шприц объемом 60 см3. Использование источника воздуха или вакуума и регулятора 208 давления может создавать постоянный уровень давления или вакуума в камере 202, что, в свою очередь, обеспечивает непрерывное движение поршня или плунжера на протяжении всей операции переноса. Другими словами, избегая колебаний давления в камере 202, можно предотвратить нежелательные изменения скорости движения поршня или плунжера, в частности, в начале или в конце операции переноса ткани.
[0041] В одном варианте осуществления изобретения регулятор 208 давления устройства 200 может управляться вычислительным устройством, имеющим процессор и запоминающее устройство. Вычислительное устройство может принимать входные данные от пользователя, включая требуемую скорость переноса ткани, максимально допустимое усилие сдвига, количество аликвоты или физические данные, такие как диаметр канюли, длина канюли, диаметр корпуса шприца, объем шприца и вязкость ткани, но не ограничиваясь приведенным перечнем. Вычислительное устройство может быть функционально связано с регулятором давления или выпускным отверстием для того, чтобы управлять положительным или отрицательным давлением, приложенным внутри камеры 202 устройства 200. Запоминающее устройство вычислительного устройства может содержать таблицы поиска или исполняемые процессором инструкции для определения диапазона давления, который обеспечивает безопасную работу, основанного на вводимой пользователем информации. В некоторых вариантах осуществления вычислительное устройство может не позволять пользователю превышать заданную максимальную скорость потока и/или скорость сдвига.
[0042] Система загрузки ткани в соответствии с различными вариантами осуществления проиллюстрирована на фиг. 3. Система 300 загрузки ткани может содержать в себе устройство 310 для переноса ткани и шприц 320. Устройство 310 для переноса ткани может содержать корпус 311, который содержит в себе камеру 312. Впускное отверстие 316 может сообщаться по текучей среде с внутренним объемом камеры 312. Шприц 320 может содержать корпус 324 шприца, плунжер 322 шприца и впускное отверстие 326 для приема ткани. Если устройство 310 для переноса ткани соединено со шприцем 320, то изменение давления воздуха внутри камеры 312 может перемещать плунжер шприца 322, тем самым втягивая ткань в или выталкивая ее из корпуса 324 шприца.
[0043] Корпус 311 устройства 310 для переноса ткани может быть изготовлен из любого подходящего материала, который удовлетворяет требованиям, зависящим от области применения. Такие материалы могут включать пластмассы, металлы и керамику, но не ограничиваются ими. В некоторых вариантах осуществления изобретения корпус может включать отдельные детали, а одна из деталей может быть крышкой 313. Механизм крепления между крышкой 313 и другими деталями корпуса 311 может содержать шарниры 315 различных конструкций. В альтернативном варианте осуществления данного изобретения крышка 313 может прикрепляться к другим частям корпуса 311 с использованием скользящей фрикционной посадки или других подходящих способов крепления.
[0044] В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения корпус 311 может содержать уплотняющую прокладку 314, которая создает уплотнение вокруг по меньшей мере части камеры 312. В некоторых вариантах осуществления изобретения уплотняющая прокладка 314 может быть уплотнительным кольцом круглого сечения или другой конструкции, изготовленным из различных непористых материалов или одним или большим количеством непористых поверхностей, которые сжаты вместе для образования уплотнения. Для облегчения уплотнения корпус 311 может содержать застежку или запирающий механизм для того, чтобы прочно удерживать крышку 313 вместе с другими деталями корпуса 311. В некоторых вариантах осуществления изобретения пониженное давление воздуха внутри камеры 312 может способствовать начальному уплотнению уплотняющей прокладки 314 путем прочного удержания деталей корпуса 311, включая крышку 313. Уплотнительная прокладка 314 может образовывать уплотнение между деталями корпуса 311, или между корпусом 311, крышкой 313 и элементами емкости для ткани, такой как шприц, включая корпус шприца. Внутренняя часть корпуса 311 может содержать углубление 317, которое выполнено с возможностью приема по меньшей мере части емкости для ткани. В некоторых вариантах осуществления изобретения углубление 317 выполнено с возможностью размещения фланца 327 шприца. В различных вариантах осуществления изобретения углубление 317 может обеспечивать устойчивость фланца 327 шприца или корпуса 324 шприца и удерживать его неподвижно, в то время как плунжер 322 шприца перемещается в результате изменений давления воздуха внутри камеры 312.
[0045] Впускное отверстие 316 может быть расположено в любом месте на корпусе 311, которое не препятствует прохождению поршня или плунжера через корпус 311. В предпочтительном варианте осуществления изобретения впускное отверстие 316 расположено на корпусе 311, напротив точки входа плунжера или поршня с таким же относительным расположением как в случае с впускными и выпускными клапанами в стандартном цилиндре двигателя. Впускное отверстие 316 может быть соединено непосредственно с камерой 312 или может сообщаться по текучей среде с камерой через просвет 319.
[0046] Впускное отверстие 316 может содержать один или большее количество каналов 316a, 316b. В соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения канал(ы) 316а, 316b может формироваться или оканчиваться так, чтобы облегчать подсоединение источников давления или вакуума. Например, канал(ы) 316а, 316b может быть пластиковым сквозным каналом, каналом типа наконечника шприца, резьбовым соединительным элементом, обжимным штуцером или напорным разъемом. Источник давления, присоединенный к каналу 316а, 316b, может содержать баллон со сжатым газом, внутренний источник медицинского сжатого газа, который обеспечивается учреждением, или механический насос. Источник вакуума, присоединенный к каналу 316а, 316b, может включать механический насос или внутренний источник вакуума, который обеспечивается учреждением. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения регулятор 318 давления расположен на линии между источником давления или вакуума и впускным отверстием 316. Регулятор 318 давления может регулировать давление для того, чтобы обеспечивать плавное движение поршня или плунжера внутри корпуса 311. Использование заданного давления или заданного уровня вакуума предотвращает оказание чрезмерных усилий сдвига на ткани, которые, как известно, снижают жизнеспособность клеток. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения регулятор 318 давления может быть сконструирован таким образом, чтобы включать заранее заданные значения давления в шприцах 320 или канюлях различного размера, или для различных процедур. Например, регулятор 318 давления может быть настроен на величину давления, равную 31 фунт/кв. дюйм (0,2 МПа) или менее, если шприц 320 представляет собой шприц объемом 60 см3. Использование источника воздуха или вакуума и регулятора 318 давления может создавать постоянный уровень давления или вакуума в камере 312, что, в свою очередь, обеспечивает непрерывное движение поршня или плунжера на протяжении всей операции переноса. Другими словами, избегая колебаний давления в камере 312, можно предотвратить нежелательные изменения скорости движения плунжера шприца 322, в частности, в начале или в конце операции переноса ткани.
[0047] В одном из вариантов осуществления изобретения регулятор 318 давления устройства 310 может управляться вычислительным устройством, имеющим процессор и запоминающее устройство. Вычислительное устройство может принимать входные данные от пользователя, включая требуемую скорость переноса ткани, максимально допустимое усилие сдвига, количество аликвоты или физические данные, такие как диаметр канюли, длина канюли, диаметр корпуса шприца, объем шприца и вязкость ткани, но не ограничиваясь приведенным перечнем. Вычислительное устройство может быть функционально связано с регулятором давления или выпускным отверстием для того, чтобы управлять положительным или отрицательным давлением, приложенным внутри камеры 312 устройства 310. Запоминающее устройство вычислительного устройства может содержать таблицы поиска или исполняемые процессором инструкции для определения диапазона давления, который обеспечивает безопасную работу, основанного на вводимой пользователем информации. В некоторых вариантах осуществления вычислительное устройство может не позволять пользователю превышать заданную максимальную скорость потока и/или скорость сдвига.
[0048] Корпус 324 шприца может иметь различные размеры и диапазон внутренних объемов. Фланец 327 шприца может быть прикреплен к корпусу 324 шприца. Фланец 327 шприца может окружать весь корпус 324 шприца или может только выступать из корпуса 324 в нескольких местах. Впускное отверстие 326 шприца может быть соединено с иглой или канюлей, чтобы обеспечивать введение материала, собранного в корпусе 324 шприца.
[0049] Плунжер 322 шприца может содержать в себе головку 322а. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения диаметр головки 322а может быть приблизительно равен внутреннему диаметру корпуса 311 устройства 310 переноса ткани. Когда плунжер 322 продвигается внутрь корпуса 311, то во внутренней части 325 корпуса 324 шприца создается вакуум, который втягивает ткань или жидкость во внутреннюю часть 325 через впускное отверстие 326.
[0050] Система 300 проиллюстрирована на фиг. 4 в состоянии после окончания операции наполнения. На этом чертеже шприц 320 соединен с устройством 310 переноса ткани. Ввиду того, что фланец 327 шприца находится в углублении 317, корпус 324 шприца не может перемещаться относительно устройства 310 переноса ткани. Когда создается вакуум на впускном отверстии 316, то плунжер 322 шприца втягивается во внутреннюю часть корпуса 311 устройства 310. Это действие в свою очередь создает вакуум во внутреннем пространстве 325 корпуса 324 шприца. Если входное отверстие 326 шприца находится в контакте с тканью или источником жидкости, ткань или жидкость будут втягиваться в корпус 324 шприца.
[0051] В случае системы 300 с конфигурацией, проиллюстрированной на фиг. 4, ткань может быть удалена из корпуса 324 шприца при помощи подачи сжатого газа на впускном отверстии 316. Газ под давлением заставит плунжер шприца 322 двигаться в направлении к ткани или жидкости в корпусе шприца 324 и выталкивать ткань или жидкость через впускное отверстие 326. В некоторых вариантах осуществления изобретения газ под давлением может быть подан при помощи переносных устройств, таких как баллон с CO2 или небольшой насос. В таком варианте осуществления изобретения система 300 загрузки ткани не должна быть привязана к лаборатории, но могла бы быть использована в обстановке, требующей максимальной мобильности, такой как обстановка в операционной.
[0052] На фиг. 5 проиллюстрировано устройство 500 для переноса ткани, которое может одновременно вмещать несколько емкостей для ткани в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения. Устройство 500 для переноса ткани может содержать корпус 501, который содержит в себе камеру 502. Впускное отверстие 506 сообщается по текучей среде с внутренним объемом камеры 502. Если устройство 500 для переноса ткани соединено с одной или несколькими емкостями для ткани, такими как шприцы, то изменение давления воздуха внутри камеры 502 может перемещать элементы емкостей для ткани, такие как плунжеры или поршни.
[0053] Корпус 501 устройства 500 для переноса ткани может быть изготовлен из любого подходящего материала, который соответствует требованиям конкретной области применения. Такие материалы могут включать пластмассы, металлы и керамику, но не ограничиваться только ими. В некоторых вариантах осуществления изобретения корпус может включать отдельные детали, а одна из деталей может быть крышкой 503. Механизм крепления между крышкой 503 и другими деталями корпуса 501 может содержать шарниры 505 различных конструкций. В альтернативном варианте осуществления изобретения крышка 503 может прикрепляться к другим частям корпуса 501 с использованием скользящей фрикционной посадки или других подходящих способов крепления.
[0054] В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения корпус 501 может содержать уплотняющую прокладку 504, которая создает уплотнение вокруг по меньшей мере части камеры 502. В некоторых вариантах осуществления изобретения уплотняющая прокладка 504 может быть уплотнительным кольцом круглого сечения или другой конструкции, изготовленным из различных непористых материалов или одним или большим количеством непористых поверхностей, которые сжаты вместе для образования уплотнения. Для облегчения уплотнения корпус 501 может содержать застежку или запирающий механизм для того, чтобы крепко удерживать крышку 503 вместе с другими деталями корпуса 501. В некоторых вариантах осуществления изобретения пониженное давление воздуха внутри камеры 502 может способствовать начальному уплотнению уплотняющей прокладки 504 путем прочного удержания деталей корпуса 501, включая крышку 503. Уплотнительная прокладка 504 может образовывать уплотнение между деталями корпуса 501, или между корпусом 501, крышкой 503 и элементами емкости для ткани, такой как шприц, включая корпус шприца. Внутренняя часть корпуса 501 может содержать два или большее количество углублений 507, которые выполнены с возможностью приема по меньшей мере части одной или большего количества емкостей для ткани. В некоторых вариантах осуществления изобретения углубления 507 выполнены с возможностью размещения фланца шприца. Корпус 501 может также содержать выступ 517, который проходит от стенки корпуса во внутреннюю часть корпуса. Углубление 507 и выступ 517 могут работать согласованно, чтобы обеспечивать устойчивость основных частей двух или большего количества емкостей для ткани и удерживать их неподвижными по мере того, как поршни или плунжеры перемещаются в результате изменения давления воздуха внутри камеры 502.
[0055] Впускное отверстие 506 может быть расположено в любом месте на корпусе 501, которое не препятствует прохождению поршня или плунжера через корпус 501. В предпочтительном варианте осуществления изобретения входное отверстие 506 расположено на корпусе 501 напротив точки входа плунжеров или поршней с таким же относительным расположением как в случае с впускными и выпускными клапанами в стандартном цилиндре двигателя. Входное отверстие 506 может быть соединено непосредственно с камерой 502 или может сообщаться по текучей среде с камерой через просвет 509. В некоторых вариантах осуществления изобретения на корпусе 501 могут располагаться два или большее количество входных отверстий 506. В некоторых вариантах осуществления изобретения камера 502 может быть подразделена на несколько камер, где каждая камера по отдельности связана с отдельным входным отверстием 506. В таком варианте осуществления изобретения загрузка ткани в каждую емкость для ткани или разгрузка ткани из каждой емкости для ткани может быть выполнена независимо.
[0056] Каждое впускное отверстие 506 может содержать один или большее количество каналов 506a, 506b. В соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения канал(ы) 506а, 506b может формироваться или оканчиваться так, чтобы облегчать подсоединение источников давления или вакуума. Например, канал(ы) 506а, 506b может быть пластиковым сквозным каналом, каналом типа наконечника шприца, резьбовым соединительным элементом, обжимным штуцером или напорным разъемом. Источник давления, присоединенный к каналу 506а, 506b, может содержать баллон со сжатым газом, внутренний источник медицинского сжатого газа, который обеспечивается учреждением, или механический насос. Источник вакуума, присоединенный к каналу 506а, 506b, может включать механический насос или внутренний источник вакуума, который обеспечивается учреждением. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения регулятор 508 давления расположен на линии между источником давления или вакуума и впускным отверстием 506. Регулятор 508 давления может обеспечивать постоянный и надежный уровень низкого или высокого давления для того, чтобы делать возможным плавное движение поршней или плунжеров внутри корпуса 501. Использование заданного давления или заданного уровня вакуума предотвращает оказание чрезмерных усилий сдвига на ткани, которые, как известно, снижают жизнеспособность клеток. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения регулятор 508 давления может быть сконструирован таким образом, чтобы включать заданные значения давления в емкостях для ткани или канюлях различного размера, или для различных процедур. Например, регулятор 508 давления может быть настроен на величину давления, равную 31 фунт/кв. дюйм (0,2 МПа) или менее, если емкости для ткани представляют собой шприцы объемом 60 см3. Использование источника воздуха или вакуума и регулятора 508 давления может создавать постоянный уровень давления или вакуума в камере 502, что, в свою очередь, обеспечивает непрерывное движение поршня или плунжера на протяжении всей операции переноса. Другими словами, избегая колебаний давления в камере 502, можно предотвратить нежелательные изменения скорости движения поршня или плунжера, в частности, в начале или в конце операции переноса ткани.
[0057] В одном варианте осуществления изобретения регулятор 508 давления устройства 500 может управляться вычислительным устройством, имеющим процессор и запоминающее устройство. Вычислительное устройство может принимать входные данные от пользователя, включая требуемую скорость переноса ткани, максимально допустимое усилие сдвига, количество аликвоты или физические данные, такие как диаметр канюли, длина канюли, диаметр корпуса, объем шприца и вязкость ткани, но не ограничиваясь приведенным перечнем. Вычислительное устройство может быть функционально связано с регулятором давления или выпускным отверстием для того, чтобы управлять положительным или отрицательным давлением, приложенным внутри камеры 502 устройства 500. Запоминающее устройство вычислительного устройства может содержать таблицы поиска или исполняемые процессором инструкции для определения диапазона давления, который обеспечивает безопасную работу, основанного на вводимой пользователем информации. В некоторых вариантах осуществления вычислительное устройство может не позволять пользователю превышать заданную максимальную скорость потока и/или скорость сдвига.
[0058] В некоторых вариантах осуществления изобретения устройство 500 для переноса ткани может действовать на два или большее количество емкостей для ткани, которые не являются одинаковыми. Например, емкости для тканей могут быть разных форм или размеров, или могут содержать разные объемы. В некоторых вариантах осуществления изобретения емкости для тканей могут иметь различное количество ткани внутри них в начале операции разгрузки. В таком варианте осуществления изобретения постоянное давление, обеспечиваемое с помощью регулятора давления, может приводить к тому, что каждая из емкостей для тканей вытесняет ткань с постоянной скоростью. Если одна емкость для ткани опустошается, а поршень или плунжер больше не могут двигаться, остальные поршни или плунжеры остальных емкостей для ткани могут вытеснять ткань с постоянной скоростью без перерыва.
[0059] Устройство 600 для переноса ткани проиллюстрировано на фиг. 6 как прикрепленное к шприцу 620. Устройство 600 может содержать в себе впускное отверстие 606 и корпус 601, имеющий первую и вторую камеры 602a, 602b. Устройство 600 может содержать в себе соединительный элемент 607 и уплотняющую прокладку 609 для прикрепления шприца 620 и герметизации камеры 602. Устройство 600 также может содержать кнопку 630 для управления источниками высокого или низкого давления непосредственно из устройства 600. После герметизации изменение давление воздуха в первой камере 602а с использованием как источника высокого давления, так и низкого давления может привести к тому, что поршень 604 будет перемещаться внутри корпуса 601 устройства 600. Когда к первой камере 602а прилагается низкое давление, поршень 604 перемещается внутри корпуса, создавая вакуум во второй камере 602b между поршнем 604 и прокладкой 609, тем самым продвигая плунжер шприца 622 во внутреннюю часть корпуса 601 и втягивая ткань во внутреннюю часть 625 корпуса 624 шприца. Когда к первой камере 602а прилагается высокое давление, то поршень 604 прилагает давление к головке 622а плунжера 622 шприца, тем самым продвигая плунжер 622 шприца из внутренней части корпуса 201 и вытесняя ткань из внутренней части 625 корпуса 624 шприца.
[0060] Корпус 601 устройства 600 для переноса ткани может быть изготовлен из любого подходящего материала, который соответствует требованиям конкретной области применения. Такие материалы могут включать пластмассы, металлы и керамику, но не ограничиваться только ими. В некоторых вариантах осуществления корпус 601 устройства 600 для переноса ткани может быть прозрачным. В соответствии с различными вариантами осуществления диаметр корпуса 601 устройства 600 для переноса ткани приблизительно равен максимальному диаметру головки 622а плунжера 622 шприца. В некоторых вариантах осуществления изобретения диаметр корпуса 601 устройства 600 является большим, чем максимальный диаметр головки 622а плунжера 622 шприца или корпуса емкости для ткани, чтобы тем самым увеличить усилие наполнения или усилие нагнетания шприца. Повышенные усилия наполнения или нагнетания могут повысить эффективность работы применительно к сверхвязким жидкостям. Кнопка 630 устройства может быть переключателем на три направления, переключателем мгновенного действия, или двумя отдельными кнопками для независимого управления источниками отрицательного и положительного давления или клапанами, подключенными к источникам.
[0061] Устройство 600 может содержать соединительный элемент 607 для подключения шприца 620. Соединительный элемент 607 может содержать уплотняющую прокладку 609 и крепежный механизм, такой как винтовая резьба 605. В некоторых вариантах осуществления изобретения уплотнение создается на уплотняющей прокладке 609 и на поверхности фланца 627 шприца 620. Герметичность достигается при помощи ввинчивания фланца 627 шприца 620 в винтовую резьбу 605 соединительного элемента 607. В качестве альтернативы могут использоваться другие средства крепления, включая, но не ограничиваясь приведенным перечнем: быстроразъемное соединение, зажимное устройство, склеивание, или любой другой подходящий способ или устройство.
[0062] В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения уплотняющая прокладка 609 и поршень 604 могут создавать уплотнения на концах второй камеры 602b, и между первой и второй камерами 602а, 602b. В некоторых вариантах осуществления изобретения уплотняющая прокладка 609 может содержать уплотнительное кольцо или другую конструкцию, выполненную из различных непористых материалов, или может включать непористую поверхность, которая прижимается к фланцу 627 шприца 620 для образования уплотнения. Поршень 604 может быть выполнен из резины, полимеров или других подходящих материалов, которые образуют уплотнение на внутренней поверхности корпуса 601. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения поршень 604 является достаточно длинным, чтобы быть неспособным вращаться во внутренней части корпуса 601. Как описано выше со ссылкой на варианты осуществления изобретения, проиллюстрированные на фиг. 2, поршень 604 может содержать механизм крепления, который может зацепляться с головкой 622a плунжера 622 шприца.
[0063] Впускное отверстие 606 может содержать один или большее количество каналов. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения канал или каналы могут формироваться или оканчиваться так, чтобы облегчать подсоединение источников давления или вакуума. Например, канал(ы) может быть пластиковым сквозным каналом, каналом типа наконечника шприца, резьбовым соединительным элементом, обжимным штуцером или напорным разъемом. Как описано выше со ссылкой на вариант осуществления данного изобретения, проиллюстрированный на фиг. 1, источник давления, присоединенный к каналу, может содержать баллон со сжатым газом, внутренний источник медицинского сжатого газа, который обеспечивается учреждением, или механический насос. Источник вакуума, присоединенный к каналу, может включать механический насос или внутренний источник вакуума, который обеспечивается учреждением. В предпочтительных вариантах осуществления изобретения регулятор 608 давления расположен на линии между источником давления или вакуума и впускным отверстием 606. Регулятор 608 давления может обеспечивать устойчивый и надежный уровень высокого или низкого давления для того, чтобы обеспечивать плавное движение плунжера 622 шприца внутри корпуса 601. Использование заданного давления или заданного уровня вакуума предотвращает чрезмерные усилия сдвига на ткани, которые, как известно, снижают жизнеспособность клеток. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения регулятор 608 давления может быть сконструирован таким образом, чтобы включать заранее заданные значения давления в емкостях для ткани или канюлях различного размера, или для различных процедур. Например, регулятор 608 давления может быть настроен на величину давления, равную 31 фунт/кв. дюйм (0,2 МПа) или менее, если емкость для ткани представляет собой шприц объемом 60 см3. Использование источника давления воздуха или источника вакуума, и регулятора 608 давления может создавать постоянный уровень давления или вакуума в первой камере 602а, который в результате его воздействия на вторую камеру 602b обеспечивает непрерывное движение плунжера 622 шприца во время операции переноса. Другими словами, избегая колебаний давления в первой камере 602а, можно предотвратить нежелательные изменения скорости движения плунжера 622 шприца, в частности, в начале или в конце операции переноса ткани.
[0064] В одном из вариантов осуществления данного изобретения регулятор 608 давления устройства 600 может управляться вычислительным устройством, имеющим процессор и запоминающее устройство. Вычислительное устройство может принимать входные данные от пользователя, включая требуемую скорость переноса ткани, максимально допустимое усилие сдвига, количество аликвоты или физические данные, такие как диаметр канюли, длина канюли, диаметр корпуса шприца, объем шприца и вязкость ткани, но не ограничиваясь приведенным перечнем. Вычислительное устройство может быть функционально связано с регулятором давления или выпускным отверстием для того, чтобы управлять положительным или отрицательным давлением, приложенным внутри камеры 602a устройства 600. Запоминающее устройство вычислительного устройства может содержать таблицы поиска или исполняемые процессором инструкции для определения диапазона давления, который обеспечивает безопасную работу, основанного на вводимой пользователем информации. В некоторых вариантах осуществления вычислительное устройство может не позволять пользователю превышать заданную максимальную скорость потока и/или скорость сдвига.
[0065] Другой вариант осуществления изобретения 700 для переноса ткани проиллюстрирован на фиг. 7. Устройство 700 может содержать часть 710 многоразового использования и часть 720 одноразового использования. Часть 710 многоразового использования может содержать впускное отверстие 716 и соединительный элемент 717, который может входить в контакт с частью 720 одноразового использования с возможностью отсоединения. Часть 720 одноразового использования может содержать корпус 724, охватывающий внутренний объем 725. Плунжер 722 может перемещаться в продольном направлении внутри корпуса 724. Фланец 727 может зацепляться с соединительным элементом 717, а уплотняющая прокладка 719 может обеспечивать уплотнение между частью 710 многоразового использования и частью 720 одноразового использования. Если часть 720 одноразового использования присоединена к участку 710 многоразового использования, то высокое или низкое давление, поданное на впускное отверстие 716, заставит плунжер 722 продвигаться во внутренний объем 725 части 720 одноразового использования или из него. Движение плунжера 722 может втягивать ткань во внутренний объем 725 или вытеснять ее из него.
[0066] Корпус 724 части 720 одноразового использования может быть изготовлен из любого подходящего материала, который удовлетворяет требованиям, зависящим от области применения. Такие материалы могут включать пластмассы, металлы и керамику, но не ограничиваются ими. В некоторых вариантах осуществления корпус 724 части 720 одноразового использования может быть прозрачным. После использования части 720 одноразового использования она может быть сдана на утилизацию и новая, стерильная часть 720 одноразового использования может быть прикреплена к части 710 многоразового использования для выполнения новой операции переноса ткани. Поскольку часть 710 многоразового использования не контактирует с тканью или жидкостями, его можно повторно присоединить к новой части 720 одноразового использования с минимальной потребностью в чистке или стерилизации.
[0067] Устройство 700 может содержать соединительный элемент 717, расположенный на части 710 многократного использования для зацепления с фланцем 727 части 720 одноразового использования. Принцип действия соединительного элемента 717 может быть любого типа, который удовлетворяет требованиям, зависящим от области применения, включая, но не ограничиваясь приведенным перечнем: быстрое разъединение, крепёжные резьбы, зажимы, временные клеи, ручное давление, прилагаемое пользователем, или любой другой подходящий принцип действия. Прокладка 719 может использоваться для создания уплотнения между частью многократного использования 710 и частью 720 одноразового использования.
[0068] В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения доля внутреннего объема 725 части 720 одноразового использования, и пространство внутри части 710 многократного использования образуют камеру 712 с помощью уплотняющей прокладки 719. В некоторых вариантах осуществления изобретения уплотняющая прокладка 719 может содержать уплотнительное кольцо, изготовленное из различных непористых материалов, или может включать непористую поверхность или поверхности, которые сжимаются между фланцем 727 и соединительным элементом 717. Плунжер 722 может быть изготовлен из резины, полимеров или других подходящих материалов, которые образуют уплотнение на внутренней поверхности корпуса 724 части 720 одноразового использования. В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения плунжер 722 имеет достаточную длину, чтобы быть неспособным вращаться во внутреннем объеме 725 корпуса 724. В некоторых вариантах осуществления изобретения часть 720 одноразового использования может содержать упор 723, который удерживает плунжер 722 во внутреннем объеме 725 части 720 одноразового использования.
[0069] Впускное отверстие 716 может содержать один или большее количество каналов. В соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения канал или каналы могут формироваться или оканчиваться так, чтобы облегчать подсоединение источников давления или вакуума. Например, канал(ы) может быть пластиковым сквозным каналом, каналом типа наконечника шприца, резьбовым соединительным элементом, обжимным штуцером или напорным разъемом. Как описано выше со ссылкой на вариант осуществления данного изобретения, проиллюстрированный на фиг. 1, источник давления, присоединенный к каналу, может содержать баллон со сжатым газом, внутренний источник медицинского сжатого газа, который обеспечивается учреждением, или механический насос. Источник вакуума, присоединенный к каналу, может включать механический насос или внутренний источник вакуума, который обеспечивается учреждением. В предпочтительных вариантах осуществления регулятор 718 давления расположен на линии между источником давления или вакуума и впускным отверстием 716. Регулятор 718 давления может обеспечивать устойчивый и надежный уровень высокого или низкого давления для того, чтобы обеспечивать плавное движение плунжера 722 шприца внутри корпуса 724. Использование заданного давления или заданного уровня вакуума предотвращает чрезмерные усилия сдвига на ткани, которые, как известно, снижают жизнеспособность клеток. В некоторых вариантах осуществления данного изобретения регулятор 718 давления может быть сконструирован таким образом, чтобы включать заранее заданные значения давления в емкостях для ткани или канюлях различного размера, или для различных процедур. Использование источника давления воздуха или источника вакуума и регулятора 718 давления может создавать постоянный уровень давления или вакуума в камере 712, что обеспечивает непрерывное движение плунжера 722 во время операции переноса. Другими словами, избегая колебаний давления в камере 712, можно предотвратить нежелательные изменения скорости движения плунжера 722 шприца, в частности, в начале или конце операции переноса ткани.
[0070] В одном варианте осуществления изобретения регулятор 718 давления устройства 710 может управляться вычислительным устройством, имеющим процессор и запоминающее устройство. Вычислительное устройство может принимать входные данные от пользователя, включая требуемую скорость переноса ткани, максимально допустимое усилие сдвига, количество аликвоты или физические данные, такие как диаметр канюли, длина канюли, диаметр корпуса шприца, объем шприца и вязкость ткани, но не ограничиваясь приведенным перечнем. Вычислительное устройство может быть функционально связано с регулятором давления или выпускным отверстием для того, чтобы управлять положительным или отрицательным давлением, приложенным к впускному отверстию 716 устройства 700. Запоминающее устройство вычислительного устройства может содержать таблицы поиска или исполняемые процессором инструкции для определения диапазона давления, который обеспечивает безопасную работу, основанного на вводимой пользователем информации. В некоторых вариантах осуществления изобретения вычислительное устройство может не позволять пользователю превышать заданную максимальную скорость потока и/или скорость сдвига.
[0071] На фиг. 8 проиллюстрирован способ 800 переноса ткани в соответствии с различными вариантами осуществления данного изобретения. Способ 800 включает в себя этап 802 выбора устройства для переноса ткани, имеющего корпус, содержащий в себе камеру и впускное отверстие. Внутренняя часть корпуса выполнена с возможностью приема по меньшей мере части плунжера шприца. Впускное отверстие сообщается по текучей среде с внутренней частью камеры. Способ 800 также включает в себя этап 804 соединения плунжера шприца с устройством переноса ткани. Способ 800 также включает в себя этап 806 приложения отрицательного давления на впускном отверстии, чтобы заставить плунжер шприца продвигаться во внутреннюю часть корпуса. Способ 800 также включает в себя необязательный этап 808 приложения положительного давления на впускном отверстии, чтобы заставить плунжер шприца выдвигаться из внутренней части корпуса.
[0072] Теперь способ 800 будет описан более подробно со ссылкой на варианты осуществления данного изобретения, проиллюстрированные на предыдущих чертежах. Этап 802 выбора устройства переноса ткани, имеющего корпус, содержащий в себе камеру и впускное отверстие, может включать, но не ограничивается перечисленным, выбор устройства 310 переноса ткани, имеющего корпус 311, содержащий в себе камеру 312 и впускное отверстие 316, как описано выше со ссылкой на фиг. 3. Этап 804 соединения плунжера шприца с устройством для переноса ткани может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, размещение шприца 320 внутри устройства 310 для переноса ткани и закрепление крышки 313 таким образом, что плунжер 322 шприца находится внутри корпуса 311 устройства 310 переноса ткани, как описано выше со ссылкой на фиг. 3.
[0073] Этап 806 приложения отрицательного давления на впускном отверстии для того, чтобы заставить плунжер шприца продвигаться во внутреннюю часть корпуса, может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, подачу отрицательного давления на канал 316а впускного отверстия 316, чтобы заставить плунжер 322 шприца продвигаться во внутреннюю часть корпуса 311, как описано выше со ссылкой на фиг. 3 и 4. Необязательный этап 808 приложения положительного давления на впускном отверстии для того, чтобы заставить плунжер шприца продвигаться из внутренней части корпуса, может включать в себя, но не ограничивается перечисленным, приложение положительного давления на канале 316b впускного отверстия 316, чтобы заставить плунжер 322 шприца выдвигаться из внутренней части корпуса 311, как описано выше со ссылкой на фиг. 3 и 4.
[0074] Несмотря на то, что данное изобретение было описано в данном документе в сочетании с предпочтительными вариантами осуществления, специалист обычной квалификации в данной области техники может выполнять изменения, замены или эквиваленты систем и способов, описанных в данном документе, которые должны подпадать под прилагаемую формулу изобретения и любые эквиваленты вышеуказанного.
1. Устройство для переноса ткани, выполненное с возможностью соединения со шприцом и содержащее:
корпус, содержащий камеру, внутреннюю часть корпуса, выполненную с возможностью приема по меньшей мере части плунжера шприца; и
впускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с внутренней частью камеры,
при этом положительное или отрицательное давление, приложенное на впускном отверстии, заставляет плунжер шприца продвигаться во внутреннюю часть корпуса или из нее.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что впускное отверстие содержит в себе первый канал.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что первый канал соединен с источником отрицательного давления.
4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что впускное отверстие дополнительно содержит в себе второй канал.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что второй канал соединен с источником положительного давления.
6. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее уплотняющую прокладку для герметизации камеры.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что часть плунжера шприца находится во внутренней части камеры.
8. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее внутри корпуса стопор, который может входить в зацепление с головкой плунжера шприца с возможностью отсоединения.
9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что фланец шприца упирается в дальний конец корпуса устройства, когда отрицательное давление прилагается на впускном отверстии и плунжер шприца входит в зацепление со стопором.
10. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее исполнительный механизм для управления приложением положительного и отрицательного давления.
11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что исполнительный механизм содержит на корпусе одну или большее количество кнопок.
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что исполнительный механизм является механизмом с педальным приводом.
13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя часть корпуса дополнительно выполнена с возможностью приема по меньшей мере части плунжера второго шприца.
14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что положительное или отрицательное давление, приложенное на впускном отверстии, заставляет оба плунжера продвигаться во или из внутренней части корпуса.
15. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее регулятор давления для ограничения положительного или отрицательного давления диапазоном, который не будет вызывать повреждение ткани.
16. Устройство по п. 15, дополнительно содержащее вычислительное устройство, содержащее процессор и запоминающее устройство, при этом указанное вычислительное устройство функционально связано с регулятором давления для того, чтобы управлять положительным или отрицательным давлением и с помощью этого управлять скоростью переноса и усилием, приложенным к ткани.
17. Устройство по п. 15, в котором регулятор давления включает заранее заданные предельные значения давления для ограничения положительного или отрицательного давления диапазоном, который не будет вызывать повреждение ткани.
18. Устройство для переноса ткани, выполненное с возможностью соединения со шприцом и содержащее:
корпус, содержащий наружную стенку и внутреннюю часть, содержащуюся внутри наружной стенки;
поршень, содержащийся по меньшей мере частично во внутренней части и отделяющий первую камеру от второй камеры во внутренней части; и
впускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с первой камерой,
при этом устройство сконфигурировано таким образом, что положительное или отрицательное давление, приложенное на впускном отверстии, заставляет поршень перемещаться во внутренней части корпуса для продвижения плунжера шприца во вторую камеру или из нее.
19. Устройство по п. 18, отличающееся тем, что впускное отверстие содержит первый канал.
20. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что первый канал соединен с источником отрицательного давления.
21. Устройство по п. 19, отличающееся тем, что впускное отверстие дополнительно содержит второй канал.
22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что второй канал соединен с источником положительного давления.
23. Система загрузки ткани, содержащая:
шприц, содержащий в себе:
корпус шприца, имеющий внутренний объем и содержащий периферийную стенку;
плунжер шприца, расположенный внутри корпуса шприца; а также
фланец шприца, окружающий, по меньшей мере, часть периферийной стенки, и
устройство переноса ткани, выполненное с возможностью соединения со шприцом и содержащее в себе:
корпус, содержащий камеру, внутреннюю часть корпуса, выполненную с возможностью приема по меньшей мере части плунжера шприца; а также
впускное отверстие, сообщающееся по текучей среде с внутренней частью камеры,
при этом положительное или отрицательное давление, приложенное на впускном отверстии, заставляет плунжер шприца продвигаться во или из внутренней части корпуса устройства.
24. Система по п. 23, отличающаяся тем, что впускное отверстие содержит первый канал.
25. Система по п. 24, отличающаяся тем, что первый канал соединен с источником отрицательного давления.
26. Система по п. 24, отличающаяся тем, что впускное отверстие дополнительно содержит второй канал.
27. Система по п. 26, отличающаяся тем, что второй канал соединен с источником положительного давления.
28. Система по п. 23, дополнительно содержащая уплотняющую прокладку для герметизации камеры.
29. Система по п. 23, отличающаяся тем, что часть плунжера шприца находится во внутренней части камеры.
30. Система по п. 23, отличающаяся тем, что плунжер шприца, продвигающийся во или из внутренней части корпуса устройства, вызывает всасывание ткани во внутренний объем корпуса шприца или истечение ткани из него.
31. Система по п. 23, дополнительно содержащая регулятор давления для ограничения положительного или отрицательного давления диапазоном, который не будет вызывать повреждение ткани.
32. Система по п. 31, дополнительно содержащая вычислительное устройство, содержащее процессор и запоминающее устройство, при этом указанное вычислительное устройство функционально связано с регулятором давления для того, чтобы управлять положительным или отрицательным давлением и с помощью этого управлять скоростью переноса и усилием, приложенным к ткани.
33. Система по п.31, в которой регулятор давления включает заранее заданные предельные значения давления для ограничения положительного или отрицательного давления диапазоном, который не будет вызывать повреждение ткани.
34. Способ переноса ткани, включающий:
выбор устройства переноса ткани, имеющего корпус, содержащий в себе камеру и впускное отверстие, при этом внутренняя часть корпуса выполнена с возможностью приема по меньшей мере части плунжера шприца, а указанное впускное отверстие сообщается по текучей среде с внутренней частью камеры;
соединение плунжера шприца с устройством для переноса ткани;
приложение отрицательного давления на впускном отверстии для того, чтобы заставить плунжер шприца продвигаться во внутреннюю часть корпуса.
35. Способ по п. 34, дополнительно включающий приложение положительного давления на впускном отверстии для того, чтобы заставить плунжер шприца выдвигаться из внутренней части корпуса.
