像素陣列式醫療設備及方法
【專利說明】
[0001] 相關申請
[0002] 本申請要求于2012年12月6日提交的美國（US)專利申請號61/734, 313的權益。
[0003] 本申請要求于2013年10月2日提交的美國專利申請號61/885, 734的權益。 [0004] 本申請為于2010年12月17日提交的美國專利申請號12/972,013的部分繼續申 請，該申請要求于2009年12月18日提交的美國專利申請號61/288, 141的權益。
技術領域
[0005] 本文中的實施方式涉及醫療設備、醫療套件和醫療方法，并且更具體地，涉及應用 于對燒傷和皮膚缺損進行手術處理的醫療器械。
【背景技術】
[0006] 老齡化過程通過下垂的皮膚松弛的發展被最明顯地展現。這種生命的漫長過程可 以早在生命的第三個十年就變得明顯并且將在隨后的幾十年里日益惡化。組織學研究已經 表明：下垂性伸展或者皮膚的與年齡相關的松弛是部分地由于與皮膚抗拉強度的減小相關 聯的逐步真皮萎縮引起的。當結合向下的重力時，與年齡相關的真皮萎縮將導致皮膚外皮 的二維擴張。這種物理性組織學過程的臨床表現為冗余的皮膚松弛。最受影響的區域為頭 部、頸部、上臂、大腿、胸部、下腹部和膝蓋部位。所有區域中最明顯的區域為頭部和頸部。在 該區域中，頸部的突出的"雄火雞式"松弛以及面下部的"下顎垂肉"是由于這些區域中的 皮膚的不美觀下垂引起的。這種美學上的畸形的頻繁性和負面的社會影響促進了"面部提 拉"外科手術的發展。不同區域中的其他相關的整形外科手術為腹部整形術（腹部）、乳房 固定術（乳房）和臂整形術（上臂）。
[0007] 這些外科手術的固有不利特征在于術后疼痛、留下疤痕以及手術并發癥的風險。 盡管這些手術的美學增強是對所需的大的手術切口的可接受的折衷，但巨大的永久疤痕仍 是這些手術的不可避免的部分。為此，整形外科醫生設計這些手術以將巨大的疤痕隱藏在 諸如發際線（面部提拉）、乳房下皺褶（乳房固定術）以及腹股溝皺褶（腹部整形術）之類 的解剖學邊界附近。然而，這些切口中的許多切口是遠離皮膚松弛部位隱藏的，從而限制切 口的效果。諸如髕上（前上）膝蓋之類的其他皮膚松弛部位由于很難與更明顯的手術疤痕 相折衷而對于整形手術切除是不可修正的。近年來，產生反向熱梯度的電磁醫療設備（即， Thermage (熱瑪吉/塑美極））已經嘗試在不需要手術的情況下使皮膚變緊并取得了不同程 度的成功。現今，這些電磁設備在具有適量的皮膚松弛的患者中得到最好的利用。由于電 磁設備的局限性以及手術的潛在副作用，因此需要微創技術來避免與手術相關的疤痕形成 以及對皮膚進行電磁加熱的臨床變異。
[0008] 比皮膚外皮的美學修飾更為重要的是對燒傷以及其他與創傷相關的皮膚缺損進 行手術處理。重大的燒傷是通過燒傷的總的身體表面以及通過熱破壞的深度來進行分類 的。一度燒傷和二度燒傷通常是通過施用外用藥膏和燒傷敷料以非手術的方式來治療的。 較深的三度燒傷涉及皮膚的全層厚度熱破壞。對這種重傷的手術處理涉及對燒傷焦痂的清 創以及對分層厚度移植物的施用。由于免疫學的約束，永久性分層厚度皮膚移植目前要求 從同一燒傷患者獲取自體皮膚移植物。通常，燒傷患者身上的供皮部位是在非燒傷區域中 進行選擇的，并且從該區域獲取部分厚度皮片。這種手術不可避免的是在供皮部位處形成 部分厚度皮膚缺損。通過供皮部位的表皮細胞再生來愈合通常是疼痛的并且可能持續若干 天。另外，形成了比周圍皮膚永久性更薄且更淺色的明顯的供皮部位畸形。就大面積表面 燒傷的患者而言，從非燒傷區域大量獲取皮膚移植物可能也是有限的。因此，需要消除這種 供皮部位變形以及提供從同一供皮部位反復獲取皮膚移植物的手段的器械和手術方法。
[0009] 參引結合
[0010] 在本說明書中提到的每個專利、專利申請以及/或者公報的全部內容在相同程度 上通過參引合并在本文中，就如同每個單獨的專利、專利申請以及/或者公報被具體地且 單獨地表示成通過參引而合并那樣。
【附圖說明】
[0011] 圖1示出了根據實施方式的設置在目標皮膚部位處的像素陣列式植皮刀（PAD)套 件。
[0012] 圖2為根據實施方式的PAD套件的scalpet (特形手術刀）的截面。
[0013] 圖3為根據實施方式的PAD套件的scalpet的局部截面。
[0014] 圖4示出了根據實施方式的PAD套件的具有背襯的粘附性膜。
[0015] 圖5示出了根據實施方式的粘附性膜和PAD套件框架以及刀片的組件。
[0016] 圖6示出了根據實施方式的通過PAD套件進行的皮膚像素的移除。
[0017] 圖7為根據實施方式的通過PAD套件進行的刀片橫切和皮膚像素移除的側視圖。
[0018] 圖8為根據實施方式的在利用PAD套件進行手術期間的刀片/像素相互作用的等 軸測視圖。
[0019] 圖9為根據實施方式的在利用PAD套件進行手術期間（出于清楚的目的，刀片被 移除）的另一視圖，所述視圖示出了已被橫切的所獲取的皮膚像素以及在橫切之前已捕獲 但未被橫切的皮膚像素。
[0020] 圖IOA為根據實施方式的像素陣列的一部分的側視圖，該視圖示出了固定到覆蓋 板上的scalpet。
[0021] 圖IOB為根據替代性實施方式的像素陣列的一部分的側視圖，該視圖示出了固定 到覆蓋板上的scalpet。
[0022] 圖IOC為根據實施方式的scalpet板的俯視圖。
[0023] 圖IOD為根據實施方式的scalpet板的一部分的特寫圖。
[0024] 圖IlA示出了根據實施方式的滾動式像素鼓的示例。
[0025] 圖IlB示出了根據實施方式的組裝在把手上的滾動式像素鼓的示例。
[0026] 圖IlC描繪了根據實施方式的用于與scalpet板一起使用的鼓式植皮刀。
[0027] 圖12A示出了根據實施方式的定位在scalpet板上的鼓式植皮刀。
[0028] 圖12B為根據實施方式的定位在scalpet板上的鼓式植皮刀的替代性視圖。
[0029] 圖13A為根據實施方式的將鼓式植皮刀（例如Padgett植皮刀）應用在scalpet 板上的等軸測視圖，其中，粘附性膜在鼓式植皮刀的鼓狀件于覆蓋板上滾動之前被施加至 該鼓狀件。
[0030] 圖13B為根據實施方式的鼓式植皮刀的一部分的側視圖，該視圖示出了相對于 scalpet板的刀片位置。
[0031] 圖13C為根據實施方式的鼓式植皮刀的所述部分的側視圖，該視圖示出了的相對 于scalpet板的不同的刀片位置。
[0032] 圖13D為根據實施方式的鼓式植皮刀具有相對于scalpet板的另一刀片位置的側 視圖。
[0033] 圖13E為根據實施方式的具有橫切刀夾子的鼓式植皮刀的側視圖，該視圖示出了 通過刀片夾子對皮膚像素進行的橫切。
[0034] 圖13F為根據實施方式的鼓式植皮刀和scalpet板的仰視圖。
[0035] 圖13G為根據實施方式的鼓式植皮刀和scalpet板的正視圖。
[0036] 圖13H為根據實施方式的鼓式植皮刀和scalpet板的后視圖。
[0037] 圖14A示出了根據實施方式的具有像素式高嵌體套筒（POS)的植皮刀的組裝圖。
[0038] 圖14B為根據實施方式的具有像素式高嵌體套筒（POS)的植皮刀的分解圖。
[0039] 圖14C示出了根據實施方式的具有像素式高嵌體套筒（POS)的植皮刀的一部分。
[0040] 圖15A示出了根據實施方式的正在滑動到Padgett鼓式植皮刀上的滑動式PAD。
[0041] 圖15B示出了根據實施方式的安裝在Padgett鼓式植皮刀上的滑動式PAD的組裝 圖。
[0042] 圖16A示出了根據實施方式的安裝在Padgett鼓式植皮刀上并且與帶穿孔的模板 或導引板一起使用的滑動式PAD。
[0043] 圖16B示出了根據實施方式的通過Padgett鼓式植皮刀和已安裝的滑動式PAD獲 取的皮膚像素。
[0044] 圖17A示出了根據實施方式的正在被應用至皮膚表面的目標部位的像素鼓式植 皮刀的示例。
[0045] 圖17B示出了根據實施方式的正在被應用至皮膚表面的目標部位的像素鼓式植 皮刀的一部分的替代性視圖。
[0046] 圖18A示出了根據實施方式的振蕩式的平的scalpet陣列和刀片裝置的俯視圖。
[0047] 圖18B示出了根據實施方式的振蕩式的平的scalpet陣列和刀片裝置的仰視圖。
[0048] 圖18C示出了根據實施方式的在scalpet的陣列、刀片、粘附性膜和粘附性背襯被 組裝在一起時的平的陣列的特寫圖。
[0049] 圖18D示出了根據實施方式的具有進給部件的scalpet的平的陣列的特寫圖。
[0050] 圖19示出了根據實施方式的死體真皮基質，該死體真皮基質以在尺寸方面與所 獲取的皮膚陣列式移植物相類似的方式被柱狀地橫切。
[0051] 圖20為根據實施方式的鼓式陣列式藥物遞送裝置。
[0052] 圖21A為根據實施方式的針陣列式藥物遞送裝置的側視圖。
[0053] 圖21B為根據實施方式的針陣列式藥物遞送裝置的上部等軸測視圖。
[0054] 圖21C為根據實施方式的針陣列式藥物遞送裝置的下部等軸測視圖。
【具體實施方式】
[0055] 所描述的是用于皮膚移植操作和皮膚切除操作的像素陣列式醫療設備、系統和方 法。在下面的描述中，許多特定細節被引入以提供對文中的實施方式的全面理解以及可能 的描述。然而，相關領域的技術人員將認識到，這些實施方式可以被實施成不具有所述特定 細節中的一個或更多個特定細節、或者被實施成具有其他部件、系統等。在其他示例中，眾 所周知的結構或操作未被示出、或者未被詳細地描述以避免使所公開的實施方式的各方面 不清楚。
[0056] 下面的術語在本文中使用時意在具有下面的通用意義。然而，由于如本領域的技 術人員所理解或應用的那樣，任何術語的意義都可能包括其他意義，因此這些術語不局限 于本文中所陳述的意義。
[0057] 如本文中使用的"一度燒傷"包括其中不存在表皮與真皮的分離的淺表熱傷害。一 度燒傷在直觀上表現為皮膚的紅斑（發紅）。
[0058] 如本文中使用的"二度燒傷"包括其中存在表皮與真皮的分離并且其中可變厚度 的真皮也已變性的相對較深的燒傷。大多數二度燒傷與水皰的形成相關聯。深二度燒傷通 常可能會由于氧化或感染而轉變成全層厚度三度燒傷。
[0059] 如本文中使用的"三度燒傷"包括與包括表皮和真皮在內的皮膚的全層厚度熱破 壞相關聯的燒傷。三度燒傷還可能與較深的皮下組織（皮下層和肌肉層）的熱破壞相關聯。
[0060] 如本文中使用的"燒蝕"包括通過對組織的破壞而進行的組織移除，例如，通過激 光進行的皮膚損傷部位的熱燒蝕。
[0061] 如本文中使用的"自體移植物"包括從同一患者獲取的移植物。
[0062] 如本文中使用的"帶背襯的粘附性膜"包括捕獲被橫切的皮片的彈性粘附性膜。實 施方式的帶背襯的粘附性膜背對外表面以在獲取皮片期間保持皮片的對準。在獲取皮片之 后，將背襯從帶有所獲取的皮片的粘附性膜移除。實施方式的膜為多孔的以允許在被設置 于受皮部位處時排水。實施方式的膜還具有彈性回縮特性，使得當背襯被移除時，膜使皮片 的邊彼此更靠近以促進在受皮部位處復原為片狀移植物。
[0063] 如本文中使用的"燒傷疤痕收縮"包括在創傷愈合過程期間出現的疤痕組織的收 緊。該過程很可能伴隨著未經治療的三度燒傷而發生。
[0064] 如本文中使用的"燒傷疤痕攣縮"包括限制關節的運動范圍的疤痕組織帶或者使 患者的外貌扭曲變形的疤痕組織帶，即，面部的燒傷疤痕攣縮。
[0065] 如本文中使用的"植皮刀"包括"切割皮膚"或獲取片狀分層厚度皮膚移植物的器 械。鼓形植皮刀的示例包括Padgett植皮刀和Reese植皮刀。電動植皮刀為Zimmer植皮 刀以及一種電動型Padgett植皮刀。
[0066] 如本文中使用的"真皮"包括皮膚的深層，所述皮膚的深層是主結構支撐并且主要 包括非細胞膠原纖維。纖維母細胞是真皮中的產生膠原蛋白纖維的細胞。
[0067] 如本文中使用的"供皮部位"包括從其中獲取皮膚移植物的解剖部位。
[0068] 如本文中使用的"表皮"包括皮膚的外層，所述皮膚的外層包括活的表皮細胞以及 用作生物屏障的非活性角質層。
[0069] 如本文中使用的"切除"包括組織的手術移除。
[0070] 如本文中使用的"切除的皮膚缺損"包括由皮膚（損傷）的手術移除（切除/割 除）引起的部分厚度缺損或更典型地全層厚度缺損。
[0071] 如本文中使用的"FTSG"包括"全層厚度皮膚移植物"，在該"全層厚度皮膚移植物" 中是獲取皮膚的整個厚度。除如本文中描述的器械以外，供皮部位是作為手術切口而閉合 的。為此，FTSG被限制在可以被獲取的表面區域中。
[0072] 如本文中使用的"肉芽組織"包括在全層厚度皮膚缺損部位中的響應于皮膚的缺 失而生長的高度血管化組織。肉芽組織是用于皮膚