[实用新型]骨髓富集器

说明书

技术领域

本实用新型涉及医疗设备，是选择性细胞滞留技术可术中快速将骨髓中的干细胞以及骨生长因子等有效成分富集到骨修复材料中，以达到提高骨修复材料的骨髓富集器。

背景技术

临床对高成骨活性的骨修复材料的需求量巨大，在美国每年大约有500,000例骨移植手术。通过体外细胞扩增常规构建的组织工程骨是一种较为理想的骨修复材料，但由于其体外构建的时间长、操作技术要求高、治疗费用巨大、运输不便等缺点影响了其在临床的应用。如何快速构建高成骨活性的组织工程骨，实现组织工程骨的“随取随用”已成为组织工程骨领域的研究热点。以往的研究证实红骨髓中含有大量的成骨前体细胞以及骨诱导因子，如何将骨髓中诸多的有效成分应用于骨组织的修复，近年来受到广泛重视。目前国外用于富集骨髓干细胞装置有两种。一种是：全封闭血细胞分选系统(COBE 2991TM Cell Processor，GAMBRO BCT.Inc.)，其富集骨髓干细胞原理是利用密度梯度离心原理对采集的骨髓血进行快速细胞分选，骨髓成分随密度梯度分层，由内至外分别为血浆层、骨髓有核细胞(nucleated cells，NCs)层和骨髓成熟红细胞层，而骨髓间充质干细胞(BMSCs)在离心中逐步富集在骨髓有核细胞层。通过分流管路，将不同骨髓成分在离心中逐一输出，分装回收。该装置的缺点是仅仅使骨髓中的干细胞得到了富集，而缺失了骨髓中其他诸多的有效成分，如成骨诱导因子、血小板等。第二种是：CELLECT富集器(美国Depuy公司)，CELLECT富集器的工作原理是手动将骨髓回流筒活塞压下，应用弹簧装置的弹力将活塞提升产生负压回吸骨髓，通过与回流筒连接的导管将滤碗中的骨髓抽吸，使骨髓缓慢流经滤碗中的富集基质材料，利用富集基质材料适当的网孔结构和良好的细胞黏附能力，使骨髓流经时选择性地黏附滞留骨髓干细胞、骨生长因子、血小板等有效成分，从而使骨髓干细胞等成分均得以富集。第一次富集完成后，手动再次按下回流筒活塞进行第二次循环富集，如此反复直至富集完成；控制CELLECT富集器弹簧上升速度的装置是在骨髓回流筒底部连接有直径约为0.5mm的通气导管，用于控制空气的进出以控制弹簧上升的速度。但该装置存在如下缺点：1、手动操作不便；2、骨髓流速的不可调性，不能根据基质材料的需要调节骨髓的流速；3、循环次数的不可调性，不能通过程序设置调控循环次数；4、该装置为一次性使用，成本耗材昂贵。

发明内容

本实用新型的目的是设计一款电动的骨髓富集器，其骨髓流速及循环次数可由富集器主机调控，为快速构建高成骨活性的骨修复材料的骨髓富集器。

本实用新型的目的所采用的技术方案是，包括富集器主机的步进电机输出轴通过联轴器连有螺母，螺母与丝杆啮合，丝杆的一端传动杆的卡槽槽内卡有活塞头部圆盘，活塞放置在骨髓回流筒筒内、医用三通开关、单向阀A、滤碗容器上部有滤碗上盖、280目滤网、滤碗容器放置在滤碗底座上、单向阀B，其所述的富集器主机顶部放置的骨髓回流筒的针头接通医用三通开关的一根连接管，医用三通开关的另一根连接管接通单向阀A的一端，单向阀A的另一端接通滤碗上盖的进口，医用三通开关又一根连接管接通单向阀B的一端，单向阀B的另一端接通滤碗容器底部的出口，滤碗容器碗底粘贴有280目滤网.

本实用新型的工作过程：1、设备自检：打开电源开关后，机器会根据事先设置的自检程序进行自检，使其它工作程序均处于准备工作状态。2、将要植入的骨修复材料放入滤碗容器，安放骨修复材料时尽量整齐，减少材料之间的空隙，尽量减少骨髓从材料之间的空隙流走，达到骨髓最大程度的从材料空隙内滤过，以最大程度地富集骨髓中的细胞。3、根据骨修复材料的多少(按1g PLL-DBM：10ml骨髓的比例)，抽取适量(30～120mL)骨髓血，骨髓抽取式严格按照无菌原则执行，并事先用1～2ml肝素湿润注射器内壁以抗凝。4、这时在控制面板上选择设置循环次数以及最佳流速，最佳流速按每100ml骨髓/分钟计算，最佳循环次数以及最佳流速是经过参数的检验优化而得出的。5、将事先抽取的抗凝骨髓血注入盛有骨修复材料的滤碗容器。6、按启示要求进行富集，在电机传动杠的作用下，联动骨髓回流筒活塞上升，富集过程中滤碗容器中的骨髓血按照一定的流速滤过骨修复材料，通过单向阀进入到骨髓回流筒中。7、骨髓回流筒活塞下压将骨髓再次注入滤碗容器，进入第二次循环，根据预设的循环次数，直至富集完毕。8、将富集完成的骨修复材料(DBM或者PLL-DBM)从滤碗容器中取出，手术植入骨缺损区。