微皰植皮術(shù)的制作方法
【專利說明】微瘡植皮術(shù)
[oow] 相關(guān)申請的引用
[0002] 本申請要求于2013年3月15日提交的標(biāo)題為"微瘤植皮術(shù)"(Microblister Skin Grafting)的美國專利申請?zhí)?3/839,518的權(quán)益和優(yōu)先權(quán)，該披露內(nèi)容通過引用W其全部 內(nèi)容結(jié)合。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明總體上設(shè)及用于產(chǎn)生并轉(zhuǎn)移皮膚移植物的裝置和方法。 陽004] 背景 陽0化]皮膚是人體最大的器官，代表大約16%的一個人的身體總重量。由于它與環(huán)境交 界，皮膚在機(jī)體防御中具有重要的功能，充當(dāng)病原體和其他環(huán)境物質(zhì)的解剖屏障。皮膚還提 供了一個半滲透屏障，該屏障防止過多的流體損失，同時確保必需營養(yǎng)素不會從身體中洗 掉。皮膚的其他功能包括絕緣、溫度調(diào)節(jié)W及感覺。皮膚組織可能會經(jīng)受許多形式的損傷， 包括燒傷、外傷、疾病、W及色素脫失（例如，白齋風(fēng)）。
[0006] 皮膚移植物經(jīng)常用于修復(fù)運(yùn)樣的皮膚損傷。植皮術(shù)是一種外科手術(shù)，其中將一個 皮膚切片從一個人身體的一個區(qū)域去除（自體移植物）、從另一個人類來源去除（同種異體 移植物）、或從另一個動物去除（異種移植物），并且移植到一位患者的一個接受部位，如一 個傷口部位。
[0007] 與任何外科手術(shù)一樣，植皮術(shù)設(shè)及一定的風(fēng)險(xiǎn)。并發(fā)癥可能包括：移植失??；皮膚 移植物排斥反應(yīng)；供體或接受部位的感染；或自體移植物供體部位隨著其愈合而滲出流體 和血液。運(yùn)些并發(fā)癥中的某些（例如，移植失敗和皮膚移植物排斥反應(yīng)）可W通過使用自 體移植物而不是同種異體移植物或異種移植物而減輕。
[0008] 當(dāng)使用自體移植時遇到的一個問題是將皮膚從人體的另一個區(qū)域取出W生產(chǎn)移 植物，從而導(dǎo)致在供體部位的創(chuàng)傷W及傷口的形成。通常，移植物的大小與接受部位的大小 配合，并且因此大的接受部位要求從供體部位去除大片的皮膚，從而導(dǎo)致增加的疼痛和不 適W及更長的愈合時間。另外，由于從供體部位去除的皮膚片的大小增加，所W存在感染的 可能性。
[0009] 此外，由于被切割的皮膚層傾向于卷曲或折疊到自身或外科儀器（例如，取皮機(jī)） 上，進(jìn)而影響移植物的完整性并使其不適于使用，皮膚移植物經(jīng)常難W獲取。此折疊/卷曲 傾向在所獲取的該層（如表皮層）更薄時尤其有問題。
[0010] 盡管已經(jīng)發(fā)展了用于獲取可W轉(zhuǎn)移到一個襯底上用于在移植之前展開的更小微 型移植物的技術(shù)，但此類微型移植物傾向于叢生在一起或可W在切割期間翻轉(zhuǎn)或折疊，從 而包括該微型移植物的完整性，運(yùn)樣使得它將不在該襯底上適當(dāng)?shù)厣L。同樣地，在獲取一 個合適的平面移植物或微型移植物之前經(jīng)常必須進(jìn)行多次切割嘗試，從而產(chǎn)生多個傷口部 位，導(dǎo)致極端的不適、更長的愈合時間W及更大的感染危險(xiǎn)。
[0011] 皮膚移植物的采收可W通過各種不同的技術(shù)來完成，而所使用的技術(shù)取決于需要 采收的移植物類型。采收皮膚移植物的常用技術(shù)包括抽吸發(fā)泡。抽吸發(fā)泡典型地設(shè)及一種 熱源w便使促進(jìn)水瘤形成的皮膚加溫。
[0012] 一個抽吸發(fā)泡裝置的熱源可W變得過熱并燒毀，從而引起不一致的水瘤形成和對 患者的潛在傷害。因此，一個皮膚移植物采收裝置需要具有防止該裝置過熱的設(shè)計(jì)特征。
[0013] 當(dāng)前的皮膚移植物采收裝置不包括監(jiān)控抽吸水瘤形成的發(fā)展的裝置。在不具有此 類裝置的情況下，該裝置可W應(yīng)用于引起過多的不適或?qū)颊叩膫Φ倪^長時間段，或引 起水瘤形成的不充分時間段。因此，一個皮膚移植物采收裝置需要具有允許使用者視覺上 監(jiān)控抽吸水瘤在一個患者上的發(fā)展的設(shè)計(jì)特征。
[0014] 用于采收皮膚移植物的一種常見技術(shù)包括產(chǎn)生一個或多個抽吸水瘤、切割該水 瘤并且將該水瘤轉(zhuǎn)移至一個襯底，例如Tegadenn'K。如果該襯底不與該抽吸水瘤充分地接 觸，那么該水瘤將不轉(zhuǎn)移并將因此不可用。同樣地，一個植皮裝置需要具有確保該襯底與抽 吸水瘤之間的完全接觸的設(shè)計(jì)特征。
[0015] 概述
[0016] 本發(fā)明提供用于產(chǎn)生并采收皮膚移植物的裝置，該裝置具有用于確保充分和一致 的水瘤形成并減少對患者的傷害和不適的改進(jìn)的設(shè)計(jì)特征。
[0017] 在一個方面中，本發(fā)明提供用于產(chǎn)生并采收皮膚移植物的一種裝置，該裝置具有 防止在該裝置中的一個加熱元件過熱并燒毀的設(shè)計(jì)特征。該裝置包括：一個頭部，該頭部包 含用于生成至少一個水瘤的一個加熱元件；被配置用于放置在一個皮膚表面上的一個空屯、 體；至少一個板構(gòu)件和一個切割構(gòu)件，兩者都整合在該空屯、體內(nèi)。優(yōu)選地，該加熱構(gòu)件在約 100°C至約750°C的一個溫度之間福射熱量。在一個具體實(shí)施例中，該加熱構(gòu)件W約500°C 的一個溫度福射熱量。在某些方面中，該加熱元件福射范圍為從約10納米至約3000納米 或在所述范圍內(nèi)的任何特定值的波長。用于該加熱元件的合適的材料包括，例如，儀銘合金 線。
[0018] 該切割構(gòu)件可W是整合在該空屯、體內(nèi)的一個第二板構(gòu)件，該第二板構(gòu)件可相對于 一個或多個其他板構(gòu)件移動W便切割所生成的水瘤。
[0019] 該板構(gòu)件包括一個表面，該表面被配置用于衰減從該加熱元件發(fā)射的熱反射。被 配置用于衰減熱反射的該表面包括一種材料，該材料基本上吸收從包含在該裝置頭部內(nèi)的 該加熱元件發(fā)射的電磁福射。適合的材料例如包括熱塑性聚合物，包括含氣聚合物，如聚四 氣乙締。優(yōu)選地，該材料是一種深色材料，如黑色、棟色、紫色或藍(lán)色材料。另選地，衰減熱反 射的該表面可W電鍛、陽極化、著色（例如，一種深色，如黑色、棟色、紫色或藍(lán)色）或磨耗。
[0020] 在一個第二方面中，本發(fā)明提供用于產(chǎn)生并采收使用者皮膚移植物的一種裝置， 該裝置具有允許（如臨床醫(yī)生）視覺上監(jiān)控水瘤形成的設(shè)計(jì)特征。該裝置包括一個頭部， 該頭部包含用于生成至少一個水瘤的一個加熱機(jī)構(gòu)和整合在該頭部內(nèi)用于監(jiān)控水瘤形成 的至少一個觀察窗。該裝置進(jìn)一步包括被配置用于放置在一個皮膚表面的一個空屯、體、至 少一個板構(gòu)件和一個切割構(gòu)件，兩者都整合在該空屯、體內(nèi)。該切割構(gòu)件可W是整合在該空 屯、體內(nèi)的一個第二板構(gòu)件，該第二板構(gòu)件可相對于一個或多個其他板第二板構(gòu)件移動W便 切割所生成的水瘤。
[0021] 該觀察窗優(yōu)選地由一種基本上透明的材料（如一種光學(xué)聚合物、玻璃或晶體）制 成。此類材料可W包括一個防霧處理、防擦傷涂層或防眩涂層。在某些方面中，該觀察窗的 至少一部分包括一個放大透鏡。在另一個方面中，該觀察窗可W包括用于監(jiān)控水瘤形成的 至少一個校準(zhǔn)標(biāo)記。該觀察窗可w同時充當(dāng)一個光學(xué)遮罩并衰減環(huán)境光線的進(jìn)入。
[0022] 在一個第=方面中，本發(fā)明提供用于產(chǎn)生并采收皮膚移植物的一種裝置，該裝置 具有用于監(jiān)控水瘤形成的設(shè)計(jì)特征，運(yùn)些設(shè)計(jì)特征包括整合在該裝置的主體內(nèi)的一個計(jì)量 器。該裝置包括：一個頭部，包括用于生成一個或多個水瘤的一個機(jī)構(gòu)；被配置用于放置在 皮膚上的一個空屯、體；整合在該空屯、體內(nèi)的一個板構(gòu)件和一個切割構(gòu)件。該切割構(gòu)件可W 是整合在該空屯、體內(nèi)的一個第二板構(gòu)件，該第二板構(gòu)件可相對于一個或多個其他板構(gòu)件移 動W便切割所生成的水瘤。 陽023] 該板構(gòu)件：包括一個或多個孔，通過該一個或多個孔生成該一個或多個水瘤；和 整合在該板內(nèi)用于監(jiān)控該一個或多個孔內(nèi)的水瘤形成的一個計(jì)量器。運(yùn)些孔具有基本上等 于該板構(gòu)件的厚度的一個深度。該計(jì)量器接近運(yùn)些孔中的一個或多個，通過運(yùn)些孔生成運(yùn) 些水瘤。在某些方面中，該計(jì)量器是在該板構(gòu)件中的運(yùn)些孔的一個或多個中的一個沉孔。該 沉孔可為該孔的深度的約一半至四分之=。另選地，該計(jì)量器是接近在該板構(gòu)件中的運(yùn)些 孔中的一個或多個的一個校準(zhǔn)標(biāo)記。例如，該校準(zhǔn)標(biāo)記可被激光蝕刻或著色到緊跟一個或 多個孔的該板上，或在該板內(nèi)的一個或多個孔的內(nèi)壁上。
[0024] 在一個第四方面中，本發(fā)明提供用于產(chǎn)生并采收皮膚移植物的一種裝置，該裝置 具有用于提高熱傳遞W便促進(jìn)水瘤形成的設(shè)計(jì)特征。此類裝置包括一個頭部，該頭部包含 用于生成至少一個水瘤的一個加熱機(jī)構(gòu)，W及遠(yuǎn)離該加熱機(jī)構(gòu)用于將熱量從該加熱機(jī)構(gòu)傳 遞至該裝置的主體的一個透明或半透明表面。該裝置進(jìn)一步包括被配置用于放置在一個皮 膚表面上的一個空屯、體、至少一個板構(gòu)件和一個切割構(gòu)件，兩者均整合在該空屯、體內(nèi)。該切 割構(gòu)件可W是整合在該空屯、體內(nèi)的一個第二板構(gòu)件，該第二板構(gòu)件可相對于一個或多個其 他板構(gòu)件移動W便切割所生成的水瘤。
[00巧]該透明或半透明表面優(yōu)選地由一種材料制成，該材料允許具有約10納米至約3000納米之間（例如，約180nm至約2500nm)的波長的光穿過其傳輸。適合的材料例如包 括結(jié)晶性材料，如藍(lán)寶石、石英、娃、石惱石、軟祕礦、烙凝石英、二氧化鐵、砸化鋒、氣化巧、 氣化領(lǐng)、硫化鋒、艦化飽、錯、漠艦化巧、氣化裡、氣化儀、漠化鐘、氯化鋼或氣化鎖；或玻璃材 料，如石英玻璃、烙凝娃石、氣化物玻璃、侶娃酸鹽玻璃、憐酸鹽玻璃、棚玻璃、硫?qū)倩锊Ａ?或一種聚合物玻璃。
[00%] 在某些方面中，該裝置的頭部包括遠(yuǎn)離該加熱機(jī)構(gòu)的兩個透明或半透明表面，其 配置使得兩個表面之間包含空域。該兩個表面可W由相同材料或不同材料制成。在一個具 體實(shí)施例中，該兩個表面均是一種玻璃材料。
[0027] 在一個第五方面中，本發(fā)明提供用于產(chǎn)生并采收皮膚移植物的一種裝置，該裝置 具有用于確保捕獲水瘤并將其轉(zhuǎn)移到襯底上的設(shè)計(jì)特征。此類裝置包括：用于生成至少一 個水瘤的一個機(jī)構(gòu)；被配置用于放置在皮膚上的一個空屯、體；整合在該主體內(nèi)并包括通過 其生成水瘤的至少一個孔的至少一個板構(gòu)件；可去除地聯(lián)接至該板構(gòu)件的一個襯底W及可 移動地聯(lián)接至該主體的一個襯底壓縮機(jī)構(gòu)。該襯底壓縮機(jī)構(gòu)包括聯(lián)接至一個壓縮構(gòu)件的一 個致動器構(gòu)件。該壓縮機(jī)構(gòu)的致動使該壓縮構(gòu)件可去除地聯(lián)接到該襯底上，W便確保該襯 底與所生成的水瘤之間的完全接觸。
[0028] 該裝置進(jìn)一步包括整合在該主體內(nèi)用于切割該水瘤的一個切割器構(gòu)件。該切割構(gòu) 件可W是整合在該空屯、體內(nèi)的一個第二板構(gòu)件，該第二板構(gòu)件可相對于一個或多個其他板 構(gòu)件移動w便切割所生成的水瘤。該裝置被配置使得在切割該水瘤時，該水瘤被附接至該 襯底。
[0029] 該壓縮構(gòu)件經(jīng)由一個軸、一個較鏈或允許該壓縮構(gòu)件可去除地應(yīng)用至該襯底的類 似機(jī)構(gòu)可移動地聯(lián)接至該空屯、體。該致動構(gòu)件可W是聯(lián)接至該壓縮構(gòu)件W便促進(jìn)該壓縮構(gòu) 件應(yīng)用至該襯底的一個手柄。
[0030] 該壓縮構(gòu)件可W是基本上與該襯底相同的大小和形狀。例如，該壓縮構(gòu)件可W為 與該襯底具有相同尺寸的基本上正方形或長方形形狀。另選地，該壓縮構(gòu)件可W是圓柱形 狀并且被配置成當(dāng)致動時，沿著該襯底的表面滾動。例如，一個圓柱形壓縮構(gòu)件可W被配置 成圍繞一個可移動臂的縱軸旋轉(zhuǎn)，由此該臂在一個水平方向上的致動轉(zhuǎn)化成該壓縮構(gòu)件圍 繞該臂的旋轉(zhuǎn)，W便使該圓柱形構(gòu)件滾動穿過該襯底
[0031] 該壓縮構(gòu)件可W由任何基本上固體的材料制成，如任何單質(zhì)金屬、金屬合金、玻 璃、晶體或聚合物。該壓縮構(gòu)件優(yōu)選地可重復(fù)使用。然而，在某些方面中，該壓縮構(gòu)件可W 是一次性的。
[0032] 本發(fā)明還提供用于產(chǎn)生皮膚移植物材料的裝置和用于制造在用于產(chǎn)生皮膚移植 物材料的裝置中使用的部件的方法。本發(fā)明提供用于產(chǎn)生在制備皮膚移植物中使用的板 (優(yōu)選地為金屬板）的制造方法。在此描述的制造方法對于制造在如W下所述的裝置中使 用的板有用。
[0033] 本發(fā)明的方法產(chǎn)生在采收通過將發(fā)泡應(yīng)用至一個供體部位而產(chǎn)生的皮膚移植物 中使用的板。本發(fā)明的方法設(shè)及多個板的產(chǎn)生，運(yùn)些板具有來自一種材料，優(yōu)選地一種金屬 材料的基本上平面的配合表面。優(yōu)選地，運(yùn)些板中的至少一個具有貫穿該板的基本上均勻 的厚度。在某些實(shí)施例中，該多個板中的每個具有貫穿每個板和/或相對于彼此的一個基 本上均勻的厚度。該多個板可W由相同材料或不同材料產(chǎn)生。
[0034] 用于W-個堆疊配置將該多個板聯(lián)接在一起的多個聯(lián)接構(gòu)件優(yōu)選地由與運(yùn)些板 構(gòu)件中的至少一個或多個相同的材料產(chǎn)生，運(yùn)樣使得運(yùn)些聯(lián)接構(gòu)件相對于彼此和該至少一 個板構(gòu)件的厚度基本上均勻，并且包含相對于彼此和該板構(gòu)件中的至少一個基本上相同的 平面表面。
[0035] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，多個板由相同原料的片材制造。例如，單個片狀原料被分 成具有相對于彼此的均勻形狀和大小的多個區(qū)段，每個區(qū)段相應(yīng)于一個單獨(dú)的板構(gòu)件。至 少一個開口（例如，孔或縫隙）形成在運(yùn)些板構(gòu)件中的每個中，運(yùn)樣使得當(dāng)W-個堆疊配置 組裝運(yùn)些板構(gòu)件時，運(yùn)些開口同屯、對齊。
[0036] 在某些實(shí)施例中，用于W-個堆疊配置將運(yùn)些板構(gòu)件聯(lián)接在一起的該多個聯(lián)接構(gòu) 件還由產(chǎn)生運(yùn)些板構(gòu)件的相同片料形成。運(yùn)些聯(lián)接構(gòu)件的制造基本上不改變運(yùn)些板的平面 表面，運(yùn)樣使得運(yùn)些板可W-個形狀配合的方式堆疊并且隨后可相對于彼此移動。運(yùn)些聯(lián) 接構(gòu)件被設(shè)置在運(yùn)些板構(gòu)件之間。運(yùn)些聯(lián)接構(gòu)件可W沿著運(yùn)些板構(gòu)件的外表面設(shè)置，或設(shè) 置在每個板內(nèi)所形成的一個或多個開口（例如，孔或縫隙）之間。在某些方面中，運(yùn)些聯(lián)接 構(gòu)件在運(yùn)些板之間形成一個易碎區(qū)段，當(dāng)在操作中運(yùn)些板相對于彼此移動時，運(yùn)些板就破 碎，如W下所述。任選地，該板材料的在該聯(lián)接部位處或圍繞該聯(lián)接部位的一部分被去除， W便容納該聯(lián)接構(gòu)件的至少一部分并形成在該