CN104392651A - 一种脑内出血模拟实验装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脑内出血模拟实验装置及其控制方法，所述脑内出血模拟实验装置包括密闭缸体和注射器，所述密闭缸体通过循环水管和用于存放生理盐水的储液罐相连构成颅内环境模拟装置，所述密闭缸体上安装有压力检测装置，所述注射器的针头和针筒分离并伸进密闭缸体内，所述注射器的芯杆和步进电机相连构成模拟血液注入装置。本发明提供的脑内出血模拟实验装置及其控制方法，通过构建颅内环境模拟装置和模拟血液注入装置，并安装设置压力检测装置，从而能够反复模拟演示真实的脑内出血过程，直观形象，与动物实验相比大大降低实验成本低，便于采集各种数据，且结构简单，易于操作使用。

Description

一种脑内出血模拟实验装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种神经外科及生物力学学科的实验仪器，尤其涉及一种脑内出血模拟实验装置及其控制方法。

背景技术

出血性脑卒中是致死和致残率最高的脑血管病，死亡率高达40-50％。脑内出血的发生发展受包括环境、生物力学等多种因素共同作用构成复杂的损伤网络，其过程由于发病的突然性无法得到有效的监控。现有的研究控制方法一般通过理论分析或动物实验进行，不够直观形象，且不易反复测试观察，因此，有必要一种脑内出血模拟实验装置及其控制方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种脑内出血模拟实验装置及其控制方法，能够反复模拟演示真实的脑内出血过程，直观形象，与动物实验相比大大降低实验成本低，便于采集各种数据，且结构简单，易于操作使用。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种脑内出血模拟实验装置，包括密闭缸体和注射器，所述密闭缸体通过循环水管和用于存放生理盐水的储液罐相连构成颅内环境模拟装置，所述密闭缸体上安装有压力检测装置，所述注射器的针头和针筒分离并伸进密闭缸体内，所述注射器的芯杆和步进电机相连构成模拟血液注入装置。

上述的脑内出血模拟实验装置，其中，所述模拟血液注入装置还包括固定架，所述注射器的针筒安装在固定架上，所述步进电机通过齿轮和平板啮合相连，所述平板通过推进挡板和注射器的芯杆固定相连，所述注射器的针筒通过刚性管和伸进密闭缸体内的针头相连。

上述的脑内出血模拟实验装置，其中，所述固定架上设有停止挡板，所述停止挡板和所述注射器针筒的开口端相对齐。

上述的脑内出血模拟实验装置，其中，所述密闭缸体上设有盖板，所述密闭缸体和盖板之间设有密封圈，所述盖板上设有开孔，所述开孔上覆盖有软胶层，所述针头穿过所述软胶层伸入到密闭缸体中。

上述的脑内出血模拟实验装置，其中，所述密闭缸体上设有进水管、出水管、生理盐水循环进水管和生理盐水循环出水管，所述生理盐水循环进水管上设有第二调节阀，所述生理盐水循环出水管上设有电子泵。

上述的脑内出血模拟实验装置，其中，所述压力检测装置包括第一压力传感器，所述第一压力传感器依次通过滤波器、第一放大器、数模转换模块和电子计算机相连采集密闭缸体内的压力变化信号。

上述的脑内出血模拟实验装置，其中，所述刚性管上安装有流量计、第一调节阀和压力计，所述推进挡板和注射器的芯杆之间设有第二压力传感器，所述第二压力传感器通过第二放大器、数模转换模块和电子计算机相连采集血液注入压力变化信号，所述电子计算机的输出端通过电机控制器和步进电机相连控制血液注入速度。

本发明为解决上述技术问题还提供一种上述脑内出血模拟实验装置的控制方法，包括如下步骤：a)首先从盖板上的开孔处将全脑组织样本置于密闭缸体中并在底部用少量手术用胶固定，盖上盖板,并使用软胶层覆盖盖板上的开孔使得密闭缸体整体呈密闭状；b)打开进水管充入生理盐水直至基本排净密闭缸体中的空气，在储液罐中加入生理盐水，打开电子泵，使生理盐水开始循环；c)使用注射器抽出加入抗凝剂的动物自体血液，调节推进挡板和停止挡板之间距离，将注射器置于固定架中，使用电子计算机控制步进电机推动推进挡板将血液注入刚性管直至有少量血液从针头处涌出；d)将针头穿过软胶层，插入全脑组织样本内，通过电子计算机控制电机控制器，使血液注入脑组织，通过第一压力传感器检测装置内的压力变化。

上述的脑内出血模拟实验装置的控制方法，其中，所述密闭缸体为有机玻璃缸体，所述缸体边缘设有密封垫，并使用带胶垫的紧固件将缸体和盖板密闭。

上述的脑内出血模拟实验装置的控制方法，其中，所述注射器为150毫升容量的金属注射器。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的脑内出血模拟实验装置及其控制方法，通过构建颅内环境模拟装置和模拟血液注入装置，并安装设置压力检测装置，从而能够反复模拟演示真实的脑内出血过程，直观形象，与动物实验相比大大降低实验成本低，便于采集各种数据，且结构简单，易于操作使用。

附图说明

图1为本发明脑内出血模拟实验装置结构示意图。

图中：

1 密闭缸体             2 盖板                 3 软胶层

4 进水管               5 出水管               6紧固件

7 胶垫                 8 密封圈               9 注射器

10 推进挡板            11 刚性管              12停止挡板

13固定架               14 齿轮                15 平板

16 步进电机            17 电机控制器          18 针头

19 流量计              20 第一压力传感器      21 压力计

22第一放大器           23 第二放大器          24 滤波器

25数模转换模块         26 电子计算机          27 第二压力传感器

28 生理盐水循环进水管  29 生理盐水循环出水管  30 电子泵

31 储液罐              32 第一调节阀          33 第二调节阀

34电子泵控制器

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明脑内出血模拟实验装置结构示意图。

请参见图1，本发明提供的脑内出血模拟实验装置包括密闭缸体1和注射器9，所述密闭缸体1通过循环水管和用于存放生理盐水的储液罐31相连构成颅内环境模拟装置，所述密闭缸体1上安装有压力检测装置，所述注射器9的针头18和针筒分离并伸进密闭缸体1内，所述注射器9的芯杆和步进电机16相连构成模拟血液注入装置。

本发明提供的脑内出血模拟实验装置，其中，所述模拟血液注入装置还包括固定架13，所述注射器9的针筒安装在固定架13上，所述步进电机16通过齿轮14和平板15啮合相连，所述平板15通过推进挡板10和注射器9的芯杆固定相连，所述注射器9的针筒通过刚性管11和伸进密闭缸体1内的针头18相连。所述固定架13上设有停止挡板12，所述停止挡板12和所述注射器9针筒的开口端相对齐。

本发明提供的脑内出血模拟实验装置，其中，所述密闭缸体上设有盖板，所述密闭缸体和盖板之间设有密封圈，所述盖板上设有开孔，所述开孔上覆盖有软胶层，所述针头穿过所述软胶层伸入到密闭缸体中。

本发明提供的脑内出血模拟实验装置，其中，所述密闭缸体1上设有进水管4、出水管5、生理盐水循环进水管28和生理盐水循环出水管29，所述生理盐水循环进水管28上设有第二调节阀33，所述生理盐水循环出水管29上设有电子泵30；电子泵30可以和电子泵控制器34相连。

本发明提供的脑内出血模拟实验装置，其中，所述压力检测装置包括第一压力传感器20，所述第一压力传感器20依次通过滤波器24、第一放大器22、数模转换模块25和电子计算机26相连采集密闭缸体1内的压力变化信号。所述刚性管11上安装有流量计19、第一调节阀32和压力计21，所述推进挡板10和注射器9的芯杆之间设有第二压力传感器27，所述第二压力传感器27通过第二放大器23、数模转换模块25和电子计算机26相连采集血液注入压力变化信号，所述电子计算机26的输出端通过电机控制器17和步进电机16相连控制血液注入速度。

本发明提供的脑内出血模拟实验装置的控制方法如下：

选用有机玻璃缸体作为密闭缸体1首先将动物的全脑组织样本置于密闭缸体1中并在底部用少量手术用胶固定，密闭缸体1边缘放上密封垫，盖上盖板2(盖板上的开孔使用软胶层3覆盖并采用手术用胶粘连，并检查其密闭性)，使用带胶垫7的紧固件6将缸体密闭，打开进水管4充入生理盐水直至空气基本排净，在储液罐31中加入生理盐水，打开精密电子泵30，使生理盐水开始循环，使用注射器9，优选为金属注射器，如150毫升容量的金属注射器，抽出加入抗凝剂的动物自体血液，调节挡板距离，将金属注射器置于固定架13中，使用电子计算机26控制步进电机16推动推进挡板10将血液注入刚性管11直至有少量血液从针头18处涌出，将针头1穿过软胶层3，插入全脑组织样本内，通过电子计算机26控制电机控制器17，使血液注入脑组织，即可通过压力传感器检测装置内的压力变化。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种脑内出血模拟实验装置，其特征在于，包括密闭缸体(1)和注射器(9)，所述密闭缸体(1)通过循环水管和用于存放生理盐水的储液罐(31)相连构成颅内环境模拟装置，所述密闭缸体(1)上安装有压力检测装置，所述注射器(9)的针头(18)和针筒分离并伸进密闭缸体(1)内，所述注射器(9)的芯杆和步进电机(16)相连构成模拟血液注入装置。

2.如权利要求1所述的脑内出血模拟实验装置，其特征在于，所述模拟血液注入装置还包括固定架(13)，所述注射器(9)的针筒安装在固定架(13)上，所述步进电机(16)通过齿轮(14)和平板(15)啮合相连，所述平板(15)通过推进挡板(10)和注射器(9)的芯杆固定相连，所述注射器(9)的针筒通过刚性管(11)和伸进密闭缸体(1)内的针头(18)相连。

3.如权利要求2所述的脑内出血模拟实验装置，其特征在于，所述固定架(13)上设有停止挡板(12)，所述停止挡板(12)和所述注射器(9)针筒的开口端相对齐。

4.如权利要求1所述的脑内出血模拟实验装置，其特征在于，所述密闭缸体(1)上设有盖板(2)，所述密闭缸体(1)和盖板(2)之间设有密封圈(8)，所述盖板(2)上设有开孔，所述开孔上覆盖有软胶层(3)，所述针头(18)穿过所述软胶层(3)伸入到密闭缸体(1)中。

5.如权利要求4所述的脑内出血模拟实验装置，其特征在于，所述密闭缸体(1)上设有进水管(4)、出水管(5)、生理盐水循环进水管(28)和生理盐水循环出水管(29)，所述生理盐水循环进水管(28)上设有第二调节阀(33)，所述生理盐水循环出水管(29)上设有电子泵(30)。

6.如权利要求2所述的脑内出血模拟实验装置，其特征在于，所述压力检测装置包括第一压力传感器(20)，所述第一压力传感器(20)依次通过滤波器(24)、第一放大器(22)、数模转换模块(25)和电子计算机(26)相连采集密闭缸体(1)内的压力变化信号。

7.如权利要求6所述的脑内出血模拟实验装置，其特征在于，所述刚性管(11)上安装有流量计(19)、第一调节阀(32)和压力计(21)，所述推进挡板(10)和注射器(9)的芯杆之间设有第二压力传感器(27)，所述第二压力传感器(27)通过第二放大器(23)、数模转换模块(25)和电子计算机(26)相连采集血液注入压力变化信号，所述电子计算机(26)的输出端通过电机控制器(17)和步进电机(16)相连控制血液注入速度。

8.一种脑内出血模拟实验装置的控制方法，采用如权利要求1～7任一项所述的脑内出血模拟实验装置，其特征在于，包括如下步骤：

a)首先从盖板(2)上的开孔处将全脑组织样本置于密闭缸体(1)中并在底部用少量手术用胶固定，盖上盖板(2),并使用软胶层(3)覆盖盖板上的开孔使得密闭缸体(1)整体呈密闭状；

b)打开进水管(4)充入生理盐水直至基本排净密闭缸体(1)中的空气，在储液罐(31)中加入生理盐水，打开电子泵(30)，使生理盐水开始循环；

c)使用注射器(9)抽出加入抗凝剂的动物自体血液，调节推进挡板(10)和停止挡板(12)之间距离，将注射器(9)置于固定架(13)中，使用电子计算机(26)控制步进电机(16)推动推进挡板(10)将血液注入刚性管(11)直至有少量血液从针头(18)处涌出；

d)将针头(18)穿过软胶层(3)，插入全脑组织样本内，通过电子计算机(26)控制电机控制器(17)，使血液注入脑组织，通过第一压力传感器(20)检测装置内的压力变化。

9.如权利要求8所述的脑内出血模拟实验装置的控制方法，其特征在于，所述密闭缸体(1)为有机玻璃缸体，所述缸体边缘设有密封垫，并使用带胶垫(7)的紧固件(6)将缸体和盖板(2)密闭。

10.如权利要求8所述的脑内出血模拟实验装置的控制方法，其特征在于，所述注射器(9)为150毫升容量的金属注射器。