CN103165010A

CN103165010A - 体外模拟血压波动性增高的装置及其使用方法和应用

Info

Publication number: CN103165010A
Application number: CN201310061208XA
Authority: CN
Inventors: 赵晓民; 宫敏; 韩纪举; 王云; 蔡洪信; 贾茜; 秦树存; 夏作理
Original assignee: Taishan Medical University
Current assignee: Taishan Medical University
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2013-06-19
Anticipated expiration: 2033-02-27
Also published as: CN103165010B

Abstract

本发明公开了一种体外模拟血压波动性增高的装置及其使用方法和应用，涉及医学研究用具领域，本发明分别设置有模拟血压泵和模拟血压波动泵，使模拟血压、血压波动性变化受不同的调节单元调节，实现对模拟血压和血压波动性变化的分离调节效果，提供了一种体外模拟血压波动性增高的装置，解决了研究血压波动性增高没有合适体外模型的问题。

Description

体外模拟血压波动性增高的装置及其使用方法和应用

技术领域

本发明涉及医学研究用具领域，具体为一种体外模拟血压波动性增高的装置及其使用方法和应用。

背景技术

体内实验研究表明，血压波动性增高是高血压靶器官损伤的独立危险因素。研究血压波动性增高导致靶器官损伤的机制，寻找相应的干预途径是高血压研究中的重要课题之一。

血压波动性增高引起脏器损伤的机制尚不清楚，学者们猜测，血压波动性增高引起的血流动力学异常，会直接导致血液成分和功能改变，这可能是引起各种机体脏器功能损伤的原因之一。但由于以下限制，使该设想一直无法得到证实：

（1）目前血压波动性增高的研究都是体内检测，由于体内神经、体液等因素均影响到血液成分和功能变化，因而整体动物实验不适合进行单一血流动力学异常因素——“血压波动性增高”对血液成分和功能的研究。

（2）目前尚没有合适的体外血压波动性增高模型，该模型具备的特征为“血压正常，但血压波动性明显增高”。由于血压波动性大小的调节与血压高低有密切关系，当增加血压波动性时不可避免的增加血压幅度，使血压和血压波动性的调节难以分开进行，无法实现血压正常但血压波动性明显增高的状态，即无法体外模拟血压波动性增高状态。

以上两方面的限制使得“血压波动性增高引起的血流动力学异常，会直接导致血液成分和功能异常”的设想无法得到证实。因而体外血压波动性增高模型的建立，成为血压波动性增高引起血液成分变化研究不可缺少的条件。

发明内容

本发明针对以上不足之处，提供了一种体外模拟血压波动性增高的装置及其使用方法和应用，此装置解决了研究血压波动性增高没有适合体外模型的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种体外模拟血压波动性增高的装置，包含有模拟血管，所述模拟血管的一端连接有血液流速控制装置，所述模拟血管从波动传导器中间穿过，所述模拟血管穿过波动传导器后的位置设置有压力换能器，所述模拟血管的另一端与血液收集装置连接，所述波动传导器上设置有模拟血压泵、模拟血压波动泵、温度控制调节器，所述压力换能器与电脑实时监测记录装置连接，所述血液收集装置端部设置有基础压力调节器。

所述模拟血管设置为硅胶管。

所述血液流速控制装置设置为持续微量注射器。

所述波动传导器通过硅胶管与所述模拟血压泵、模拟血压波动泵、温度控制调节器连接。

所述模拟血压泵设置为至少一个蠕动泵。

所述模拟血压波动泵设置为由至少两个蠕动泵串联组成。

使用上述装置的方法：将抗凝血液放入血液流量控制装置，调节血液流速控制装置，按所需血流量将抗凝血液注入模拟血管；启动压力换能器与监测记录装置，对模拟血管内的血压及血压波动性进行监测；调节基础压力调节器，保持模拟血管内一定的血压（60～280 mmHg）；调节模拟血压泵，实现所需血压（60～280 mmHg）和脉压（20～40 mmHg）大小的模拟；调节模拟血压波动泵，实现血压波动性高低（1～30 mmHg）的模拟；调整温度控制调节器，实现对模拟血管内血液温度（25～37℃）的调节。

上述装置的应用：

通过该装置能对血压正常但血压波动性增高的动物进行模拟；

通过该装置研究单纯血压波动对血液细胞的影响。

本发明的有益效果是：

模拟血管是密闭管路，该密闭管路内可放入血液或其他液体，密闭管路内血液或其他液体可以按设定的流速流动，且实用本装置的用血量较少（最小使用血量为1ml，一般用血量为1～50ml）；

将压力换能器与电脑实时监测记录装置连接，使模拟血管内的压力和压力波动性变化可以被监测记录并计算；

分别设置有模拟压力泵和模拟压力波动泵，使模拟血管内的液体压力、压力波动性变化受不同的调节单元调节，实现对压力和压力波动性变化的分离调节效果，即：①压力波动性调节时，对压力大小无影响（压力保持一定）；②压力调节时，对压力波动性大小无影响（压力波动性保持一定）；

设置了温度控制调节器，使模拟血管内液体温度可被随时稳定调节；

设置了血液收集装置，使模拟血管内的血液可以连续被收集，便于研究血液成分的变化。

附图说明

图1所示是正常大鼠血压和血压波动性的监测图（A）和利用该装置模拟的血压和血压波动性的监测图（B）；

图2所示是血压正常但血压波动性增高的动物——去窦弓神经大鼠血压监测图（A）和利用装置模拟的血压正常但血压波动性增高状态的压力监测图（B）；

图3所示是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

如图所示为本发明的一个具体实施例，一种体外模拟血压波动性增高的装置，包含有模拟血管6，所述模拟血管6的一端连接有血液流速控制装置5，所述模拟血管6从波动传导器1中间穿过，所述模拟血管6穿过波动传导器1后的位置设置有压力换能器7，所述模拟血管6的另一端与血液收集装置8连接，所述波动传导器1上设置有模拟血压泵2、模拟血压波动泵3、温度控制调节器4，所述压力换能器7与实时监测记录装置10连接，所述血液收集装置8端部设置有基础压力调节器9。

所述模拟血管6设置为硅胶管。

所述血液流速控制装置5设置为持续微量注射器。

所述波动传导器1通过硅胶管与所述模拟血压泵2、模拟血压波动泵3、温度控制调节器4连接。

所述模拟血压泵2设置为至少一个蠕动泵。

所述模拟血压波动泵3设置为由至少两个蠕动泵串联组成。

使用该装置时，将抗凝血液（1～50ml）放入血液流量控制装置5，调节血液流速控制装置5，按所需血流量将抗凝血液注入模拟血管6，启动压力换能器7与监测记录装置10，对模拟血管6内的压力和压力波动性变化进行监测；调节基础压力调节器9，保持模拟血管内一定的压力（60～280 mmHg）；调节模拟血压泵2，实现所需血压（60～280 mmHg）和脉压差（20～40 mmHg）大小的模拟；调节模拟血压波动泵3，实现血压波动性高低（1～30 mmHg）的模拟；调整温度控制调节器4，实现对模拟血管6内血液温度（25～37℃）的调节。实时监测记录装置10上可实时显示压力和压力波动性变化波形，能够脱机计算出血压和血压波动性的大小。

（1）通过该装置能对血压正常但血压波动性增高的动物模型进行模拟。以大鼠为例：首先模拟大鼠正常血压、正常血压波动性。将大鼠的抗凝血液放入血液流量控制装置5，调节血液流速控制装置5，按所需血流量将抗凝血液注入模拟血管6；启动压力换能器7与监测记录装置10，对模拟血管6内的压力和压力波动性进行监测；调节基础压力调节器9，保持模拟血管内一定的压力（60 mmHg）；调节模拟血压泵2，实现所需血压的模拟（收缩压：90～140 mmHg，舒张压：60～90 mmHg）；调节模拟血压波动泵3，实现所需血压波动性的模拟（收缩压波动性：4～6 mmHg，舒张压波动性：4～6 mmHg）；调整温度控制调节器4，实现对模拟血管6内血液温度（25～37℃）的调节。实时监测记录装置10可显示血压及血压波动性的波形图（图1A），脱机能够计算出血压和血压波动性的大小。与正常大鼠血压监测图（图1B）进行比较，所模拟血压和血压波动性变化与动物在体内监测的结果相似，图1A和图1B波型、幅度和频率基本一致，表明体外模拟血压和血压波动性正常的状态成功。

（2）在上述模拟正常大鼠血压和血压波动性变化的基础上，再模拟大鼠单纯血压波动性增高（即血压正常，但血压波动性显著增高）的状态。将大鼠的抗凝血液放入血液流量控制装置5，调节血液流速控制装置5，按所需血流量将抗凝血液注入模拟血管6；启动压力换能器7与监测记录装置10，对模拟血管6内的压力和压力波动性变化进行监测；调节基础压力调节器9，保持模拟血管内一定的压力（60 mmHg）；调节模拟血压泵2，实现所需血压的模拟（收缩压：90～140 mmHg，舒张压：60～90 mmHg）；调节模拟血压波动泵3，实现所需血压波动性的模拟（收缩压波动性：12～18 mmHg，舒张压波动性：12～18 mmHg）；调整温度控制调节器4，实现对模拟血管6内血液温度（25～37℃）的调节；实时监测记录装置10上可显示血压及血压波动性的波形图（图2A），脱机能够计算出血压和血压波动性的大小。与单纯血压波动性增高模型大鼠——去窦弓神经大鼠血压监测图比较（图2B），模拟结果相似，图2A和图2B波型、幅度和频率基本一致，表明体外模拟血压正常但血压波动性增高状态成功。

（3）通过该装置研究单纯血压波动性增高对血液细胞的影响。取大鼠枸橼酸抗凝血10ml，取5ml抗凝血放入模型血管6内，在模拟正常血压（收缩压：130~135 mmHg，舒张压：66~72mmHg，）和模拟正常血压波动性（收缩压波动性：2~4 mmHg，舒张压波动性：1~2 mmHg，）状态下流动5分钟。另外5ml抗凝血在模拟正常血压（收缩压：130~135 mmHg，舒张压：65~75mmHg，）和模拟血压波动性增高状态下（收缩压波动性：12~14 mmHg，舒张压波动性：11~13 mmHg）下流动5分钟。之后将上述经系统流动的血液进行血细胞的分析。重复3次。

结果：与模拟正常血压和血压波动性比较，模拟单纯血压波动性增高（血压正常，血压波动性增高）状态的淋巴细胞、中间细胞数量减少，粒细胞数量、红细胞平均体积、红细胞分布宽度SD、红细胞分布宽度CV和大血小板比率（%）均增加。提示模拟单纯血压波动性增高的状态可以导致淋巴细胞、红细胞和血小板活化，表明单纯血压波动性增高引起的血流动力学异常，确实会直接导致血液成分和功能异常。相应机制有待进一步研究。统计结果见下表：

Figure 201310061208X100002DEST_PATH_IMAGE001

*：P<0.05,与正常血压和血压波动性状态比较。

通过该装置，实现对模拟血压和血压波动性变化的分离调节效果，能够对血压正常但血压波动性增高的动物——去窦弓神经大鼠进行模拟，同时能够研究单纯血压波动性增高对血液细胞的影响。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种体外模拟血压波动性增高的装置，包含有模拟血管（6），其特征在于：所述模拟血管（6）的一端连接有血液流速控制装置（5），所述模拟血管（6）从波动传导器（1）中间穿过，所述模拟血管（6）穿过波动传导器（1）后的位置设置有压力换能器（7），所述模拟血管（6）的另一端与血液收集装置（8）连接，所述波动传导器（1）上设置有模拟血压泵（2）、模拟血压波动泵（3）、温度控制调节器（4），所述压力换能器（7）与监测记录装置（10）连接，所述血液收集装置（8）端部设置有基础压力调节器（9）。

2.根据权利要求1所述的体外模拟血压波动性增高的装置，其特征在于：所述模拟血管（6）设置为硅胶管。

3.根据权利要求1所述的体外模拟血压波动性增高的装置，其特征在于：所述血液流速控制装置（5）设置为持续微量注射器。

4.根据权利要求1所述的体外模拟血压波动性增高的装置，其特征在于：所述波动传导器（1）通过硅胶管与所述模拟血压泵（2）、模拟血压波动泵（3）、温度控制调节器（4）连接。

5.根据权利要求1所述的体外模拟血压波动性增高的装置，其特征在于：所述模拟血压泵（2）设置为至少一个蠕动泵。

6.根据权利要求1所述的体外模拟血压波动性增高的装置，其特征在于：所述模拟血压波动泵（3）设置为由至少两个蠕动泵串联组成。

7.使用如权利要求1～6任一所述的体外模拟血压波动性增高的装置的方法：其特征在于：包括如下步骤：

将抗凝血液放入血液流量控制装置（5），调节血液流速控制装置（5），按所需血流量将抗凝血液注入模拟血管（6）；启动压力换能器（7）与监测记录装置（10），对模拟血管（6）内的血压及血压波动性进行监测；调节基础压力调节器（9），保持模拟血管（6）内一定的血压；调节模拟血压泵（2），实现所需血压和脉压大小的模拟，调节模拟血压波动泵（3），实现血压波动性高低的模拟，调整温度控制调节器（4），实现对模拟血管内血液温度的调节。

8.如权利要求1～6任一所述的体外模拟血压波动性增高的装置的应用,其特征在于：通过该装置对血压正常但血压波动性增高的动物进行模拟。

9.如权利要求1～6任一所述的体外模拟血压波动性增高的装置的应用,其特征在于：通过该装置研究单纯血压波动性增高对血液细胞的影响。