一種腦內出血模擬實驗裝置及其控制方法
2023-06-03 10:42:16
一種腦內出血模擬實驗裝置及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了一種腦內出血模擬實驗裝置及其控制方法，所述腦內出血模擬實驗裝置包括密閉缸體和注射器，所述密閉缸體通過循環水管和用於存放生理鹽水的儲液罐相連構成顱內環境模擬裝置，所述密閉缸體上安裝有壓力檢測裝置，所述注射器的針頭和針筒分離並伸進密閉缸體內，所述注射器的芯杆和步進電機相連構成模擬血液注入裝置。本發明提供的腦內出血模擬實驗裝置及其控制方法，通過構建顱內環境模擬裝置和模擬血液注入裝置，並安裝設置壓力檢測裝置，從而能夠反覆模擬演示真實的腦內出血過程，直觀形象，與動物實驗相比大大降低實驗成本低，便於採集各種數據，且結構簡單，易於操作使用。
【專利說明】一種腦內出血模擬實驗裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種神經外科及生物力學學科的實驗儀器，尤其涉及一種腦內出血模擬實驗裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]出血性腦卒中是致死和致殘率最高的腦血管病，死亡率高達40-50%。腦內出血的發生發展受包括環境、生物力學等多種因素共同作用構成複雜的損傷網絡，其過程由於發病的突然性無法得到有效的監控。現有的研究控制方法一般通過理論分析或動物實驗進行，不夠直觀形象，且不易反覆測試觀察，因此，有必要一種腦內出血模擬實驗裝置及其控制方法。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種腦內出血模擬實驗裝置及其控制方法，能夠反覆模擬演示真實的腦內出血過程，直觀形象，與動物實驗相比大大降低實驗成本低，便於採集各種數據，且結構簡單，易於操作使用。
[0004]本發明為解決上述技術問題而採用的技術方案是提供一種腦內出血模擬實驗裝置，包括密閉缸體和注射器，所述密閉缸體通過循環水管和用於存放生理鹽水的儲液罐相連構成顱內環境模擬裝置，所述密閉缸體上安裝有壓力檢測裝置，所述注射器的針頭和針筒分離並伸進密閉缸體內，所述注射器的芯杆和步進電機相連構成模擬血液注入裝置。
[0005]上述的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述模擬血液注入裝置還包括固定架，所述注射器的針筒安裝在固定架上，所述步進電機通過齒輪和平板嚙合相連，所述平板通過推進擋板和注射器的芯杆固定相連，所述注射器的針筒通過剛性管和伸進密閉缸體內的針頭相連。
[0006]上述的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述固定架上設有停止擋板，所述停止擋板和所述注射器針筒的開口端相對齊。
[0007]上述的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述密閉缸體上設有蓋板，所述密閉缸體和蓋板之間設有密封圈，所述蓋板上設有開孔，所述開孔上覆蓋有軟膠層，所述針頭穿過所述軟膠層伸入到密閉缸體中。
[0008]上述的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述密閉缸體上設有進水管、出水管、生理鹽水循環進水管和生理鹽水循環出水管，所述生理鹽水循環進水管上設有第二調節閥，所述生理鹽水循環出水管上設有電子泵。
[0009]上述的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述壓力檢測裝置包括第一壓力傳感器，所述第一壓力傳感器依次通過濾波器、第一放大器、數模轉換模塊和電子計算機相連採集密閉缸體內的壓力變化信號。
[0010]上述的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述剛性管上安裝有流量計、第一調節閥和壓力計，所述推進擋板和注射器的芯杆之間設有第二壓力傳感器，所述第二壓力傳感器通過第二放大器、數模轉換模塊和電子計算機相連採集血液注入壓力變化信號，所述電子計算機的輸出端通過電機控制器和步進電機相連控制血液注入速度。
[0011]本發明為解決上述技術問題還提供一種上述腦內出血模擬實驗裝置的控制方法，包括如下步驟:a)首先從蓋板上的開孔處將全腦組織樣本置於密閉缸體中並在底部用少量手術用膠固定，蓋上蓋板，並使用軟膠層覆蓋蓋板上的開孔使得密閉缸體整體呈密閉狀山)打開進水管充入生理鹽水直至基本排淨密閉缸體中的空氣，在儲液罐中加入生理鹽水，打開電子泵，使生理鹽水開始循環；c)使用注射器抽出加入抗凝劑的動物自體血液，調節推進擋板和停止擋板之間距離，將注射器置於固定架中，使用電子計算機控制步進電機推動推進擋板將血液注入剛性管直至有少量血液從針頭處湧出；d)將針頭穿過軟膠層，插入全腦組織樣本內，通過電子計算機控制電機控制器，使血液注入腦組織，通過第一壓力傳感器檢測裝置內的壓力變化。
[0012]上述的腦內出血模擬實驗裝置的控制方法，其中，所述密閉缸體為有機玻璃缸體，所述缸體邊緣設有密封墊，並使用帶膠墊的緊固件將缸體和蓋板密閉。
[0013]上述的腦內出血模擬實驗裝置的控制方法，其中，所述注射器為150毫升容量的金屬注射器。
[0014]本發明對比現有技術有如下的有益效果:本發明提供的腦內出血模擬實驗裝置及其控制方法，通過構建顱內環境模擬裝置和模擬血液注入裝置，並安裝設置壓力檢測裝置，從而能夠反覆模擬演示真實的腦內出血過程，直觀形象，與動物實驗相比大大降低實驗成本低，便於採集各種數據，且結構簡單，易於操作使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明腦內出血模擬實驗裝置結構示意圖。
[0016]圖中:
[0017]I密閉缸體2蓋板3軟膠層
[0018]4進水管5出水管6緊固件
[0019]7膠墊8密封圈9注射器
[0020]10推進擋板11剛性管12停止擋板
[0021]13固定架14齒輪15平板
[0022]16步進電機17電機控制器18針頭
[0023]19流量計20第一壓力傳感器21壓力計
[0024]22第一放大器23第二放大器24濾波器
[0025]25數模轉換模塊26電子計算機27第二壓力傳感器
[0026]28生理鹽水循環進水管29生理鹽水循環出水管30電子泵
[0027]31儲液罐32第一調節閥33第二調節閥
[0028]34電子泵控制器
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0030]圖1為本發明腦內出血模擬實驗裝置結構示意圖。
[0031]請參見圖1，本發明提供的腦內出血模擬實驗裝置包括密閉缸體I和注射器9，所述密閉缸體I通過循環水管和用於存放生理鹽水的儲液罐31相連構成顱內環境模擬裝置，所述密閉缸體I上安裝有壓力檢測裝置，所述注射器9的針頭18和針筒分離並伸進密閉缸體I內，所述注射器9的芯杆和步進電機16相連構成模擬血液注入裝置。
[0032]本發明提供的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述模擬血液注入裝置還包括固定架13，所述注射器9的針筒安裝在固定架13上，所述步進電機16通過齒輪14和平板15嚙合相連，所述平板15通過推進擋板10和注射器9的芯杆固定相連，所述注射器9的針筒通過剛性管11和伸進密閉缸體I內的針頭18相連。所述固定架13上設有停止擋板12，所述停止擋板12和所述注射器9針筒的開口端相對齊。
[0033]本發明提供的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述密閉缸體上設有蓋板，所述密閉缸體和蓋板之間設有密封圈，所述蓋板上設有開孔，所述開孔上覆蓋有軟膠層，所述針頭穿過所述軟膠層伸入到密閉缸體中。
[0034]本發明提供的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述密閉缸體I上設有進水管4、出水管5、生理鹽水循環進水管28和生理鹽水循環出水管29，所述生理鹽水循環進水管28上設有第二調節閥33，所述生理鹽水循環出水管29上設有電子泵30 ;電子泵30可以和電子泵控制器34相連。
[0035]本發明提供的腦內出血模擬實驗裝置，其中，所述壓力檢測裝置包括第一壓力傳感器20，所述第一壓力傳感器20依次通過濾波器24、第一放大器22、數模轉換模塊25和電子計算機26相連採集密閉缸體I內的壓力變化信號。所述剛性管11上安裝有流量計19、第一調節閥32和壓力計21，所述推進擋板10和注射器9的芯杆之間設有第二壓力傳感器27，所述第二壓力傳感器27通過第二放大器23、數模轉換模塊25和電子計算機26相連採集血液注入壓力變化信號，所述電子計算機26的輸出端通過電機控制器17和步進電機16相連控制血液注入速度。
[0036]本發明提供的腦內出血模擬實驗裝置的控制方法如下:
[0037]選用有機玻璃缸體作為密閉缸體I首先將動物的全腦組織樣本置於密閉缸體I中並在底部用少量手術用膠固定，密閉缸體I邊緣放上密封墊，蓋上蓋板2 (蓋板上的開孔使用軟膠層3覆蓋並採用手術用膠粘連，並檢查其密閉性)，使用帶膠墊7的緊固件6將缸體密閉，打開進水管4充入生理鹽水直至空氣基本排淨，在儲液罐31中加入生理鹽水，打開精密電子泵30，使生理鹽水開始循環，使用注射器9，優選為金屬注射器，如150毫升容量的金屬注射器，抽出加入抗凝劑的動物自體血液，調節擋板距離，將金屬注射器置於固定架13中，使用電子計算機26控制步進電機16推動推進擋板10將血液注入剛性管11直至有少量血液從針頭18處湧出，將針頭I穿過軟膠層3，插入全腦組織樣本內，通過電子計算機26控制電機控制器17，使血液注入腦組織，即可通過壓力傳感器檢測裝置內的壓力變化。
[0038]雖然本發明已以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的修改和完善，因此本發明的保護範圍當以權利要求書所界定的為準。
【權利要求】
1.一種腦內出血模擬實驗裝置，其特徵在於，包括密閉缸體(I)和注射器(9)，所述密閉缸體(I)通過循環水管和用於存放生理鹽水的儲液罐(31)相連構成顱內環境模擬裝置，所述密閉缸體(I)上安裝有壓力檢測裝置，所述注射器(9)的針頭(18)和針筒分離並伸進密閉缸體⑴內，所述注射器(9)的芯杆和步進電機(16)相連構成模擬血液注入裝置。
2.如權利要求1所述的腦內出血模擬實驗裝置，其特徵在於，所述模擬血液注入裝置還包括固定架(13)，所述注射器(9)的針筒安裝在固定架(13)上，所述步進電機(16)通過齒輪(14)和平板(15)嚙合相連，所述平板(15)通過推進擋板(10)和注射器(9)的芯杆固定相連，所述注射器(9)的針筒通過剛性管(11)和伸進密閉缸體⑴內的針頭(18)相連。
3.如權利要求2所述的腦內出血模擬實驗裝置，其特徵在於，所述固定架(13)上設有停止擋板(12)，所述停止擋板(12)和所述注射器(9)針筒的開口端相對齊。
4.如權利要求1所述的腦內出血模擬實驗裝置，其特徵在於，所述密閉缸體(I)上設有蓋板(2)，所述密閉缸體(I)和蓋板(2)之間設有密封圈(8)，所述蓋板(2)上設有開孔，所述開孔上覆蓋有軟膠層(3)，所述針頭(18)穿過所述軟膠層(3)伸入到密閉缸體(I)中。
5.如權利要求4所述的腦內出血模擬實驗裝置，其特徵在於，所述密閉缸體(I)上設有進水管(4)、出水管(5)、生理鹽水循環進水管(28)和生理鹽水循環出水管(29)，所述生理鹽水循環進水管(28)上設有第二調節閥(33)，所述生理鹽水循環出水管(29)上設有電子泵(30)。
6.如權利要求2所述的腦內出血模擬實驗裝置，其特徵在於，所述壓力檢測裝置包括第一壓力傳感器(20)，所述第一壓力傳感器(20)依次通過濾波器(24)、第一放大器(22)、數模轉換模塊(25)和電子計算機(26)相連採集密閉缸體(I)內的壓力變化信號。
7.如權利要求6所述的腦內出血模擬實驗裝置，其特徵在於，所述剛性管(11)上安裝有流量計(19)、第一調節閥(32)和壓力計(21)，所述推進擋板(10)和注射器(9)的芯杆之間設有第二壓力傳感器(27)，所述第二壓力傳感器(27)通過第二放大器(23)、數模轉換模塊(25)和電子計算機(26)相連採集血液注入壓力變化信號，所述電子計算機(26)的輸出端通過電機控制器(17)和步進電機(16)相連控制血液注入速度。
8.一種腦內出血模擬實驗裝置的控制方法，採用如權利要求1?7任一項所述的腦內出血模擬實驗裝置，其特徵在於，包括如下步驟: a)首先從蓋板(2)上的開孔處將全腦組織樣本置於密閉缸體(I)中並在底部用少量手術用膠固定，蓋上蓋板(2)，並使用軟膠層(3)覆蓋蓋板上的開孔使得密閉缸體(I)整體呈密閉狀； b)打開進水管(4)充入生理鹽水直至基本排淨密閉缸體(I)中的空氣，在儲液罐(31)中加入生理鹽水，打開電子泵(30)，使生理鹽水開始循環； c)使用注射器(9)抽出加入抗凝劑的動物自體血液，調節推進擋板(10)和停止擋板(12)之間距離，將注射器(9)置於固定架(13)中，使用電子計算機(26)控制步進電機(16)推動推進擋板(10)將血液注入剛性管(11)直至有少量血液從針頭(18)處湧出； d)將針頭(18)穿過軟膠層(3)，插入全腦組織樣本內，通過電子計算機(26)控制電機控制器(17)，使血液注入腦組織，通過第一壓力傳感器(20)檢測裝置內的壓力變化。
9.如權利要求8所述的腦內出血模擬實驗裝置的控制方法，其特徵在於，所述密閉缸體(I)為有機玻璃缸體，所述缸體邊緣設有密封墊，並使用帶膠墊(7)的緊固件(6)將缸體和蓋板⑵密閉。
10.如權利要求8所述的腦內出血模擬實驗裝置的控制方法，其特徵在於，所述注射器(9)為150暈升容量的金屬注射器。
【文檔編號】G09B23/28GK104392651SQ201410723926
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月3日 優先權日:2014年12月3日
【發明者】任鵬, 王伯初, 王亞洲, 祝連彩, 郝石磊 申請人:重慶大學