一种软骨组织分离装置及具有该装置的移动手术车的制作方法

1.本发明涉及医疗器械技术领域，具体涉及一种软骨组织分离装置及具有该装置的移动手术车。


背景技术：

2.临床上在对膝关节、肩关节等部位进行手术的过程中，经常会产生软骨组织碎片。现有技术中一方面将手术过程中产生的软骨组织碎片与液体一起引入废弃桶丢弃，无法实现软骨组织碎片的分离和再利用；另一方面又需要在实验室培养软骨填充组织以填充病人的软骨损伤部位。这个培养过程需要一个月以上的时间，耗时长，不方便。特别是在野外环境中(例如军事行动中或抗灾救险过程中)进行手术的时候，没有条件满足耗时长的培养软骨填充组织的要求，给手术造成严重的困难。
3.移动手术车是在野外环境中方便医生进行手术的常用特种车辆，一般的移动手术车中设置有比较完备的手术设施，能够满足一般的手术需要，但是现有技术中的移动手术车不具备软骨组织分离的功能，对于一些特殊手术的支持还不够完备，存在改进的空间。


技术实现要素：

4.本发明旨在提供一种软骨组织分离装置及具有该装置的移动手术车，所要解决的技术问题至少包括如何将软骨组织分离装置与移动手术车相结合，从而将病人自己的软骨组织分离和收集后直接填充到病人的软骨损伤部位。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种软骨组织分离装置，包括外壳、支撑架和过滤组件，所述的外壳包括上壳体和下壳体，所述的上壳体和下壳体连接在一起形成内部中空的容纳空间；所述的支撑架和过滤组件可拆卸地设置在所述的容纳空间内；所述上壳体的顶部设置有进口管；所述下壳体的底部设置有出口管；所述的进口管和出口管均与所述的容纳空间相连通；所述的支撑架包括上固定圆环、第一支撑柱、第二支撑柱和过滤盘；所述的第一支撑柱和第二支撑柱互相平行地设置在所述的上固定圆环和过滤盘之间；所述第一支撑柱的朝向所述容纳空间内部的一侧设置有第一导轨；所述第二支撑柱的朝向所述容纳空间内部的一侧设置有第二导轨；所述的过滤组件包括中杆、第一横梁、第二横梁、滤网、第一引导梁和第二引导梁；所述的第一横梁、第二横梁、第一引导梁和第二引导梁均垂直于所述的中杆设置并固定连接在所述的中杆上；所述的滤网固定连接在所述中杆的底部；所述第一引导梁的自由端端部设置有第一导槽；所述第二引导梁的自由端端部设置有第二导槽；所述的第一导槽与所述的第一导轨匹配；所述的第二导槽与所述的第二导轨匹配；当把所述的第一导轨插入所述的第一导槽内、并将所述的第二导轨插入所述的第二导槽内的时候，能够引导所述的中杆和滤网在所述的容纳空间内上下移动；当所述的中杆和滤网在所述的容纳空间内向下移动时，直到所述滤网的底面与所述过滤盘的顶面贴合时，所述中杆和滤网的向下移动被阻止，此时所述中杆的顶部高于所述上固定圆环；当软骨组织和液体通过所述的进口管和上固定圆环进入所述的容纳空间时，所述的软骨组织被收集在所述滤
网的上表面上；所述的液体依次通过所述的滤网、过滤盘和出口管被排出。
6.所述的上壳体和下壳体之间通过卡接或螺纹连接。
7.优选地，所述上壳体的端部设置有第一圆台；所述的进口管设置在所述的第一圆台上；所述下壳体的端部设置有第二圆台，所述的出口管设置在所述的第二圆台上。
8.优选地，所述进口管的外周壁上设置有一个或多个第一防滑凸起部；所述出口管的外周壁上设置有一个或多个第二防滑凸起部。
9.优选地，所述上固定圆环的底部设置有倒圆台状的引导壁。
10.优选地，所述的第一横梁和第二横梁位于同一条直线上；所述的第一引导梁和第二引导梁位于同一条直线上。
11.优选地，所述的第一横梁和第二横梁所在的直线与所述的第一引导梁和第二引导梁所在的直线垂直并位于不同的高度上。
12.优选地，所述外壳的外周壁上设置有表征收集到的软骨组织的体积的刻度。
13.本发明还提供一种具有该软骨组织分离装置的移动手术车，包括用于产生吸力的吸引器，所述吸引器的入口通过软管与所述软骨组织分离装置的出口管连通；所述吸引器产生的吸力用于使软骨组织和液体通过所述的进口管进入所述的容纳空间，从而使所述的软骨组织被收集在所述滤网的上表面上；同时使所述的液体通过所述的出口管和所述的吸引器被排出。
14.优选地，所述的吸引器产生的吸力符合吸力函数，所述的吸力函数具体为：
[0015][0016]
其中，f为所述的吸引器产生的吸力，单位为牛顿；
[0017]
h为所述滤网的上表面上收集到的软骨组织和细胞的高度，单位为毫米。
[0018]
有益效果
[0019]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0020]
本发明所述的软骨组织分离装置能够将病人自己的软骨组织分离和收集后直接填充到病人的软骨损伤部位，病人自体的软骨组织比异体培养的好，方便快捷。
附图说明
[0021]
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
[0022]
图1是本发明所述的软骨组织分离装置的结构示意图。
[0023]
图2是本发明所述的支撑架的结构示意图。
[0024]
图3是本发明所述的过滤组件的结构示意图。
[0025]
图4是本发明所述的过滤组件的另一角度的结构示意图。
[0026]
图5是所述吸力函数的拟合曲线。
具体实施方式
[0027]
在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。
[0028]
如图1至图4所示，本发明所述的软骨组织分离装置包括外壳1、支撑架2和过滤组件3，所述的外壳1包括上壳体11和下壳体12，所述的上壳体11和下壳体12连接在一起形成内部中空的容纳空间；所述的支撑架2和过滤组件3可拆卸地设置在所述的容纳空间内；所述上壳体11的顶部设置有进口管13；所述下壳体12的底部设置有出口管14；所述的进口管13和出口管14均与所述的容纳空间相连通；所述的支撑架2包括上固定圆环21、第一支撑柱22、第二支撑柱23和过滤盘24；所述的第一支撑柱22和第二支撑柱23互相平行地设置在所述的上固定圆环21和过滤盘24之间；所述第一支撑柱22的朝向所述容纳空间内部的一侧设置有第一导轨26；所述第二支撑柱23的朝向所述容纳空间内部的一侧设置有第二导轨27；所述的过滤组件3包括中杆31、第一横梁32、第二横梁33、滤网34、第一引导梁35和第二引导梁36；所述的第一横梁32、第二横梁33、第一引导梁35和第二引导梁36均垂直于所述的中杆31设置并固定连接在所述的中杆31上；所述的滤网34固定连接在所述中杆31的底部；所述第一引导梁35的自由端端部设置有第一导槽37；所述第二引导梁36的自由端端部设置有第二导槽38；所述的第一导槽37与所述的第一导轨26匹配；所述的第二导槽38与所述的第二导轨27匹配；当把所述的第一导轨26插入所述的第一导槽37内、并将所述的第二导轨27插入所述的第二导槽38内的时候，能够引导所述的中杆31和滤网34在所述的容纳空间内上下移动；当所述的中杆31和滤网34在所述的容纳空间内向下移动时，直到所述滤网34的底面与所述过滤盘24的顶面贴合时，所述中杆31和滤网34的向下移动被阻止，此时所述中杆31的顶部高于所述上固定圆环21；当软骨组织和液体通过所述的进口管13和上固定圆环21进入所述的容纳空间时，所述的软骨组织被收集在所述滤网34的上表面上；所述的液体依次通过所述的滤网34、过滤盘24和出口管14被排出。
[0029]
所述的上壳体11和下壳体12之间通过卡接或螺纹连接。
[0030]
优选地，所述上壳体11的端部设置有第一圆台15；所述的进口管13设置在所述的第一圆台15上；所述下壳体12的端部设置有第二圆台16，所述的出口管14设置在所述的第二圆台16上。
[0031]
优选地，所述进口管13的外周壁上设置有一个或多个第一防滑凸起部17；所述出口管14的外周壁上设置有一个或多个第二防滑凸起部18。
[0032]
优选地，所述上固定圆环21的底部设置有倒圆台状的引导壁25。
[0033]
优选地，所述的第一横梁32和第二横梁33位于同一条直线上。
[0034]
优选地，所述的第一引导梁35和第二引导梁36位于同一条直线上。
[0035]
所述的第一横梁32和第二横梁33所在的直线与所述的第一引导梁35和第二引导梁36所在的直线垂直并位于不同的高度上。
[0036]
优选地，所述外壳1的外周壁上设置有表征收集到的软骨组织的体积的刻度。
[0037]
本发明还提供一种具有该软骨组织分离装置的移动手术车，包括用于产生吸力的吸引器，所述吸引器的入口通过软管与所述软骨组织分离装置的出口管14连通；所述吸引器产生的吸力用于使软骨组织和液体通过所述的进口管13进入所述的容纳空间，从而使所述的软骨组织被收集在所述滤网34的上表面上；同时使所述的液体通过所述的出口管14和所述的吸引器被排出。
[0038]
优选地，所述的吸引器产生的吸力符合吸力函数，所述的吸力函数具体为：
[0039][0040]
其中，f为所述的吸引器产生的吸力，单位为牛顿；
[0041]
h为所述滤网的上表面上收集到的软骨组织和细胞的高度，单位为毫米。
[0042]
所述的吸力函数是根据大量的试验数据拟合出来的拟合曲线公式。由于所述的软骨组织分离装置在使用时，需要将进口管13与吸管连接，吸管的入口插在人体软骨手术部位，所以吸引器产生的吸力不能过大，否则会造成病人不适，甚至会给病人造成损伤。临床上通常在病人皮肤上以微创手术的形式打开一个微小通道，例如在漆关节处开一个小孔，将吸管通过这个小孔插入到漆关节的软骨手术部位，配合关节镜等影像手段可以观察到手术部位的内部情况。
[0043]
同时吸引器产生的吸力也不能过小，否则无法保证病人软骨手术部位的软骨组织和细胞被顺利吸出，当吸引器产生的吸力过小时，通过关节镜等影像手段能够观察到手术部位明显有软骨组织和细胞残留。
[0044]
另外，随着软骨组织和细胞在滤网34的上表面上堆积，造成的阻力越来越大，因此一直采用不变的吸力也不能满足要求，同样通过关节镜等影像手段能够观察到手术部位明显有软骨组织和细胞残留。
[0045]
为了得到足够精确的吸力，申请人进行了大量的临床试验。在试验过程中，通过以等差数列的方式逐渐增加吸引器产生的吸力，同时通过关节镜观察手术部位是否有软骨组织和细胞残留，记录软骨组织和细胞残留刚刚消失时的吸力和滤网34的上表面上收集的软骨组织和细胞的高度，将吸力数值和高度数值列在直角坐标系中，并通过scilab软件拟合形成图5所示的曲线，该曲线对应的函数即为所述的吸力函数。
[0046]
需要指出的是，所述的吸力函数中物理量(所述滤网的上表面上收集到的软骨组织和细胞的高度h，所述的吸引器产生的吸力f)的单位(毫米、牛顿)仅仅用于表示数值的大小，并不参与公式中的运算。这是因为所述的吸力函数是通过数据拟合得出的拟合函数，而不是通过严格的数学推导得出的物理公式或者数学公式。比如如果h为10毫米，如果把单位换成厘米，则h变为1厘米，“毫米”这个单位只是用于表示“10”这个数值的大小，并不参与函数中的运算。如果不把“毫米”这个单位限定在公式中，会导致本领域技术人员有可能采用“1厘米”这个数值带入公式计算，得出混乱的计算结果。“牛顿”这个单位也是同样的，不参与公式中的运算。
[0047]
本发明所述的软骨组织分离装置在使用时，首先将上壳体11和下壳体12分离开，然后将支撑架2插入下壳体12中，使过滤盘24支撑在第二圆台16上，过滤盘24和上固定圆环21的外径基本等于上壳体11和下壳体12的内径，从而使得上固定圆环21的外周壁紧密贴合在上壳体11的内壁上，过滤盘24的外周壁紧密贴合在下壳体12的内壁上，避免因为吸引器产生的吸力以及软骨组织和细胞、液体的冲击而导致支撑架2晃动。
[0048]
然后将过滤组件3的滤网34从上固定圆环21的顶部开口插入，同时把所述的第一导轨26插入所述的第一导槽37内、并将所述的第二导轨27插入所述的第二导槽38内，轻轻用力向下推中杆31，引导所述的中杆31和滤网34在所述的容纳空间内向下移动，直到所述滤网34的底面与所述过滤盘24的顶面贴合时，所述中杆31和滤网34的向下移动被阻止，此时所述中杆31的顶部高于所述上固定圆环21(即中杆31的顶部穿出上固定圆环21的顶部开
口)，第一横梁32和第二横梁33分别卡在上固定圆环21的顶部。
[0049]
安装好支撑架2和过滤组件3以后，将上壳体11和下壳体12连接在一起，上壳体11和下壳体12之间通过卡接或螺纹连接固定。随后将进口管13与吸管连接，进口管13插入到吸管内，进口管13外周壁上的第一防滑凸起部17能够防止进口管13和吸管意外脱离。吸管的入口插在人体软骨手术部位。出口管14与所述吸引器的入口通过软管连通；出口管14外周壁上的第二防滑凸起部18能够防止出口管14和软管意外脱离。所述吸引器产生的吸力用于使软骨组织和液体通过所述的进口管13进入所述的容纳空间，倒圆台状的引导壁25将软骨组织和液体朝向滤网34的上表面引导，从而使所述的软骨组织被收集在所述滤网34的上表面上。
[0050]
由于滤网34本身的强度有限，无法直接承受软骨组织和液体的持续冲击，为了避免影响滤网34的使用寿命，以及综合考虑成本因素(滤网34或者说过滤组件3都可以设计为一次性用品，没有必要过分追求强度)，本发明采用过滤盘24对滤网34进行支撑，分担一部分软骨组织和液体的冲击力。过滤盘24的中心采用过滤网结构，四周采用塑料或橡胶提高强度。由于过滤盘24仅需要使液体顺利排出即可，因此不必像滤网34那样采用大面积的滤网结构，使得采用塑料或橡胶提高强度成为可能。
[0051]
所述的液体通过过滤盘24以后再通过所述的出口管14和所述的吸引器被排出，一般排出到废弃桶丢弃即可。
[0052]
当通过关节镜等影像手段观察到手术部位的软骨组织和细胞被清理干净时，即可关闭吸引器。然后将进口管13与吸管分离，出口管14与软管和吸引器分离，上壳体11和下壳体12分离，用手握住中杆31向上提，即可将过滤组件3和收集到的软骨组织和细胞一起取出。
[0053]
以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。