CN104897886B - 用于离体灌流心脏的恒温孵育器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于离体灌流心脏的恒温孵育器，该用于离体灌流心脏的恒温孵育器包括孵育器本体和移动装置，孵育器本体设有试验槽和加热槽，试验槽与加热槽相连并通过导热体进行热交换，连通外部进液管，试验槽底部设有排液管，移动装置位于孵育器本体上方，带动外部进液管进行前后上下移动。本发明中，将离体心脏置于试验槽内，试验槽与加热槽之间通过导热体进行热交换，为离体心脏的孵育提供恒定的生理温度环境，移动装置带动外部进液管连同灌流的离体心脏同步进行前后上下移动，保证可将离体心脏调整至合适的位置，保证可将离体心脏调整至合适的位置，通过透明件和心脏固定装置将离体心脏固定稳定，便于拍照或心电信号记录、刺激程序的实施，有利于离体心脏的孵育和相关试验的检测。

Description

用于离体灌流心脏的恒温孵育器

技术领域

本发明涉及医疗仪器技术领域，特别涉及一种用于离体灌流心脏的恒温孵育器。

背景技术

在教学和科研工作中，很多时候都需要观测离体灌流心脏的功能，例如：光学标测、荧光检测等，此时，就需要将心脏进行离体放置于恒温灌流仪中，以维持心脏的活性，保证检测指标的准确性。

公开号为CN2581064Y的中国实用新型专利中公开了一种离体器官恒温灌流仪，由控温部、恒温部、通氧加样部、输液部、标本槽组成，控温部包括控温外壳，内设控温部电路及空气泵，控温外壳上设置电源开关，空气泵开关、温度调节旋钮、温设开关、探头切换开关、液晶显示屏，恒温部包括恒温槽，内设加热管及感温探头，加热管上方设有散热窗，散热窗上固定有导流管，导流管一端接输液装置，另一端接多孔阀的一端，多孔阀另一端接至标本槽，恒温槽上方设有通氧加样部，包括一对三通阀及多孔阀，空气泵输出管通过三通阀接至标本槽和恒温槽，标本槽内设置有感温探头，控温电路由具有温度检测、温度显示、温度报警功能的数字温度计模块、三极管、继电器构成，数字温度计模块控制输出端脚M1接至三极管基极，继电器跨接于三极管集电极及直流电源正端，用以控制其得失电，其常闭触点与加热管及电源开关构成串联支路，该支路与另一由空气泵与空气泵开关构成的串联支路并接于交流电源间，探头切换开关为单刀双掷开关，感温探头内置于数字温度计模块IC内，外端均接至探头切换开关切换端，探头切换开关固定端接数字温度计模块感温输入端。

但是，如果用上述的恒温灌流仪观测离体灌流心脏的功能，存下下列缺陷：

(1)标本槽中没有固定装置，不能很好的固定心脏，很难保证检测指标的准确性；

(2)标本槽和输液管的位置都不能调整，操作不方便，不能满足检测试验的要求；

(3)上述的恒温灌流仪缺乏心电图探测和刺激/记录电极等专门针对于心脏的功能检测的装置，需要接入外部装置，非常不方便，不仅会影响检测结果还会影响心脏活性；

(4)用上述的恒温灌流仪进行离体心脏的相关检测时，并不能直接观测到离体心脏的活动情况；

(5)上述的恒温灌流仪液体和氧气分离，液体先经过加热再进入标本槽，导致仪器的结构非常复杂(如设置散热窗、导流管、三通阀、多孔阀等)，成功高，不利于大量推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于离体灌流心脏的恒温孵育器，可以解决上述技术问题中的至少一个。

根据本发明的一个方面，提供一种用于离体灌流心脏的恒温孵育器，该用于离体灌流心脏的恒温孵育器包括：孵育器本体和移动装置，孵育器本体设有试验槽和加热槽，试验槽与加热槽相连并通过导热体进行热交换，连通外部进液管，试验槽底部设有排液管，移动装置位于孵育器本体上方，带动外部进液管进行前后上下移动。

本发明中，将离体心脏置于试验槽内，试验槽与加热槽之间通过导热体进行热交换，为离体心脏的孵育提供恒定的生理温度环境，移动装置带动外部进液管连同灌流的离体心脏同步进行前后上下移动，保证可将离体心脏调整至合适的位置，通过透明件和心脏固定装置将离体心脏固定稳定，便于拍照或心电信号记录、刺激程序的实施，有利于离体心脏的孵育和相关试验的检测。

在一些实施方式中，移动装置包括水平滑动部，水平滑动部设有第一凹槽，孵育器本体的两侧内壁上设有滑轨，第一凹槽与滑轨相匹配，水平滑动部可沿滑轨前后滑动。由此，第一凹槽与滑轨相互嵌合，促使水平滑动部可以沿着滑轨前后滑动，保证移动装置带动外部进液管进行横向移动。

在一些实施方式中，移动装置还包括升降部，升降部设于水平滑动部的上方，升降部包括基座和升降件，基座设有第二凹槽，升降件与第二凹槽相互嵌合，并可沿着第二凹槽上下移动。由此，升降部与第二凹槽相互嵌合，促使升降部可以沿着第二凹槽上下移动，保证移动装置带动外部进液管进行纵向移动，综合水平滑动部和升降部，可以保证移动装置带动外部进液管连同灌流的离体心脏同步进行前后上下移动，保证可将离体心脏调整至合适的位置，通过透明件和心脏固定装置将离体心脏固定稳定，便于拍照或心电信号记录、刺激程序的实施。

在一些实施方式中，移动装置还包括两个第一固定件，孵育器本体的两侧壁开设有至少两个第一通孔，每一个第一固定件穿过一个第一通孔直至与水平滑动部相接触，以固定水平滑动部与孵育器之间的相对位置。由此，第一固定件穿过第一通孔，直至抵住水平滑动部，使水平滑动部夹在穿过第一通孔的第一固定件之间，固定水平滑动部与孵育器之间的相对位置，也就是可以固定外部进液管在水平方向上的位置。

在一些实施方式中，移动装置还包括两个第二固定件，基座的两侧壁开设有至少两个第二通孔，每一个第二固定件穿过一个第二通孔直至与升降件相接触，以固定升降件与基座之间的相对位置。由此，第二固定件第二通孔，直至抵住升降件，使升降件夹在穿过第二通孔的第二固定件之间，固定升降件与基座之间的相对位置，也就是可以固定外部进液管在竖直方向上的位置。

在一些实施方式中，升降件上开设有至少一个第一螺孔。由此，该第一螺孔用于固定鳄鱼夹，外部进液管通过鳄鱼夹固定在升降件上，当移动装置带动外部进液管在同一平面进行全方位的移动时，外部进液管同样在同一平面进行全方位的移动。

在一些实施方式中，试验槽内设有心脏固定装置，试验槽两侧壁设有长条形开孔，心脏固定装置两端穿过长条形开孔并挂在长条形开孔的下壁上，心脏固定装置可沿长条形开孔前后移动；心脏固定装置包括横件和插合件，横件两端穿过长条形开孔并与插合件配合固定。由此，心脏固定装置中固定着离体心脏，横件两端穿过长条形开孔并与插合件配合固定，使得心脏固定装置可沿长条形开孔前后移动，将离体心脏调至试验槽内的合适位置，以保证试验槽适用于不同尺寸的离体心脏。

在一些实施方式中，心脏固定装置还包括设于横件上的用于固定离体心脏的弹性胶条，弹性胶条为双层结构。由此，将离体心脏放置在弹性胶条和透明件之间，双层结构的弹性胶条可以减缓外界的冲击力，避免离体心脏由于挤压而受损或变形。

在一些实施方式中，加热槽设有加热装置，加热装置与设于孵育器本体上的恒温控制装置连接，恒温控制装置包括设于加热槽内的感温探头。由此，加热装置产生的热量可以从加热槽传递到试验槽中，感温探头检测加热槽内的温度，恒温控制装置根据所检测的温度控制加热装置32产生热量，可以保证试验槽处于恒温状态，使得离体心脏处于恒定的生理温度环境下，维持离体心脏的活性。

在一些实施方式中，还包括由多根相互绝缘导线构成的刺激/记录电极，试验槽的两侧壁上均设有刺激/记录电极，刺激/记录电极一端光滑，另一端穿过试验槽侧壁并连通外界进行刺激或记录。由此，刺激/记录电极由多根相互绝缘的导线构成，需要对离体心脏进行刺激或心电图探测的时候，刺激/记录电极中导线的光滑端紧贴着离体心脏，电流流经导线对离体心脏进行刺激或记录，并将离体心脏反馈的信号发送至外界的仪器进行分析，其中多根相互绝缘导线的光滑端与离体心脏表面进行充分接触，可以实现多位点同时记录，能更全面的获取相关指标。

在一些实施方式中，试验槽前端上设有透明件。由此，通过透明件可以对检测中的离体心脏进行肉眼的观察，或者，直接对离体心脏进行照片的拍摄，或进行光学标测、荧光记录等。

在一些实施方式中，还包括用于固定孵育器的连接柱，连接柱一端与加热槽固定连接，另一端固定在外界载体上。由此，加热槽通过连接柱可以固定在外界试验台立柱、外界支架装置或者外界三维微操装置上，以便保证孵育器的稳定性。

附图说明

图1为本发明一种实施方式的用于离体灌流心脏的恒温孵育器的结构示意图。

图2为图1所示用于离体灌流心脏的恒温孵育器中隐藏移动装置和透明件的结构示意图。

图3为图2所示用于离体灌流心脏的恒温孵育器中隐藏移动装置的结构示意图。

图4为图2所示A部的放大结构示意图。

图5为图1所示用于离体灌流心脏的恒温孵育器中水平滑动部的结构示意图。

图6为图1所示用于离体灌流心脏的恒温孵育器中升降部的分解结构示意图。

图7为图1所示用于离体灌流心脏的恒温孵育器中心脏固定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

图1～图7示意性地显示了本发明一种实施方式的用于离体灌流心脏的恒温孵育器的结构。

如图1～图7所示，用于离体灌流心脏的恒温孵育器，包括孵育器本体和移动装置。此外，用于离体灌流心脏的恒温孵育器还包括刺激/记录电极5和用于固定孵育器的连接柱6。

如图2所示，孵育器本体包括试验槽1和加热槽3。

如图2所示，试验槽1通过导热体(具体来说，是一块导热块15)与加热槽3固定连接在一起。

试验槽1的内部安装有感温探头，加热槽3的内部安装有加热装置32(如图3所示)，加热装置32与恒温控制装置电连接，感温探头也与恒温控制装置电连接，感温探头检测试验槽1内的温度，恒温控制装置根据所检测的温度控制加热装置32的开启或关闭。当加热槽3内的温度小于设定值时，恒温控制装置控制加热装置32开启，进行加热，使加热槽3内的温度达到设定值；当加热槽3内的温度等于设定值时，恒温控制装置控制加热装置32关闭，停止加热。导热块15将热量从加热槽3中传递到试验槽1中，保证试验槽1处于恒温状态，使得离体心脏处于恒定的生理温度环境下，维持离体心脏的活性，有利于离体心脏的孵育。

本实施例中，导热块15直接成型于孵育器中间。在其它实施例中，导热块15可以焊接在孵育器中间试验槽1和加热槽3之间，只要保证孵育器中形成的试验槽1和加热槽3之间能进行热传递即可。

试验槽1上成型有固定槽19(如图4所示)，将透明件14安装在固定槽19中，也就是将透明件14安装在试验槽1的前端(如图1所示Q方向)，通过透明件14可以对检测中的离体心脏进行肉眼的观察，或者，直接对检测中的离体心脏拍摄或检测。

如图7所示，试验槽1中安装有心脏固定装置4，心脏固定装置4包括横件41、插合件42和弹性胶条43。

在试验槽1两侧壁的相对位置上分别成型有长条形开孔13(如图4所示)。在其它实施例中，长条形开孔13也可以为长圆形开孔。横件41两端穿过长条形开孔13并与插合件42插合固定在一起，而且横件41挂在长条形开孔13的下壁，心脏固定装置4可以沿着长条形开孔13前后移动，将离体心脏调至试验槽1内的合适位置。另外，横件41下方还设有弹性胶条43，弹性胶条43为双层结构，两层弹性胶条43之间形成空腔，弹性胶条43通过螺钉固定在横件41上。固定离体心脏时，使离体心脏夹在透明件14与弹性胶条43之间，而弹性胶条43的双层结构可以减缓外界的冲击力，避免离体心脏由于挤压而受损或变形。

如图1和图2所示，试验槽1两侧壁的相对位置上分别安装有刺激/记录电极5，而刺激/记录电极5由五根相互绝缘导线构成，需要对离体心脏进行刺激或心电图探测的时，将刺激/记录电极5中导线的光滑端紧贴着离体心脏表面，电流流经导线对离体心脏进行刺激，导线的另一端穿过试验槽1的侧壁并连通外界，将离体心脏表面反馈的信号发送至外界的仪器进行分析，其中多根相互绝缘导线的光滑端与离体心脏表面进行充分接触，可以实现多位点同时刺激/记录。刺激/记录电极5中导线的光滑端紧贴着离体心脏表面后，将与心电记录系统的带有鳄鱼夹的2根导线，夹住的刺激/记录电极5中的外侧的2个导线端口，即可通过心电记录系统显示离体心脏的心电信号。选用另外2个外侧导线端口，通过鳄鱼夹将其与刺激隔离器连接，执行一系列刺激程序，即可通过刺激/记录电极5中导线施加于离体心脏之上，同时通过与离体心脏相连的心电记录系统的2个导线，可同步记录刺激时和刺激后的心电信号。

本实施例中，刺激/记录电极5中导线的数量为五根。在其他实施例中，刺激/记录电极5中导线的数量可以根据实际情况进行变更，只要能保证导线的光滑端与离体心脏表面进行充分接触即可。

如图1所示，移动装置包括水平滑动部21和升降部22。

孵育器本体的两侧内壁顶部成型有滑轨11(如图4所示)，滑轨11位于长条形开孔13上方，水平滑动部21上成型有与滑轨11相互嵌合的第一凹槽211(如图5所示)，第一凹槽211与滑轨11相互嵌合，促使水平滑动部21可以沿着滑轨11前后滑动，保证移动装置带动外部进液管进行横向移动。升降部22固定在水平滑动部21的上方，其中，升降部22包括基座221和升降件222。基座221上成型有第二凹槽2211(如图5所示)，而且第二凹槽2211与第一凹槽211相互垂直，升降部22与第二凹槽2211相互嵌合，促使升降部22沿着第二凹槽2211上下移动，保证移动装置带动外部进液管进行纵向移动。

综合水平滑动部21和升降部22，可以保证移动装置带动外部进液管在同一平面进行全方位的移动，证可将离体心脏调整至合适的位置，通过透明件和心脏固定装置将离体心脏固定稳定，便于拍照或心电信号记录、刺激程序的实施，有利于离体心脏相关试验的检测。

本实施例中，升降部22和第一凹槽211可以均呈T型(如图6所示)。在其他实施例中，升降部22也可以为燕尾凸起，第一凹槽211也可以为与燕尾凸起配合的燕尾槽，只要保证升降部22与第二凹槽2211相互嵌合并沿着第二凹槽2211上下移动即可。

如图1所示，移动装置还包括两个第一固定件23和两个第二固定件24。

孵育器本体的两侧壁顶部分别成型有一个第一通孔31(如图2所示)，每一个第一固定件23穿过一个第一通孔31直至与水平滑动部21相接触，使水平滑动部21夹在穿过第一通孔31的第一固定件之间，以固定水平滑动部21与孵育器之间的相对位置，也就是可以固定外部进液管在水平方向上的位置。基座221两侧分别成型有第二通孔2212(如图6所示)，每一个第二固定件24穿过一个第二通孔2212直至与升降件222相接触，使升降件222夹在穿过第二通孔2212的第二固定件24之间，固定升降件222与基座221之间的相对位置，也就是可以固定外部进液管在竖直方向上的位置。

本实施例中，第一通孔31和第二通孔2212的数量均为两个。在其他实施例中，第一通孔31和第二通孔2212数量可以根据实际情况进行变更。

如图6所示，升降件222上成型有两个第一螺孔2221和第二螺孔2222。第一螺孔2221用于固定鳄鱼夹，然后用螺钉穿过第二螺孔2222直至与鳄鱼夹一端相接触(固定该鳄鱼夹)，外部进液管通过鳄鱼夹固定在升降件222上，当移动装置带动外部进液管在同一平面进行全方位的移动时，外部进液管同样在同一平面进行全方位的移动。

本实施例中，成型在升降件22上的第一螺孔2221和第二螺孔2222的数量均为两个。在其他实施例中，成型在升降件22上的第一螺孔2221和第二螺孔2222的数量可以根据实际情况进行变更。

试验槽1的底部焊接有排液管11，在其他实施例中，排液管11可以与试验槽1底部一体成型，灌流液对离体心脏进行灌流后，从心脏流出的灌流液可以从排液管11排向外界，便于对试验槽1进行清理，延长孵育器的使用寿命。

连接柱6一端与加热槽3固定，另一端与外界试验台立柱固定，加热槽3可以通过连接柱6固定在外界试验台立柱上(在其他实施例中，加热槽3也可以通过连接柱6固定在外界支架装置或者外界三维微操装置)，保证孵育器的稳定性。

本实施例中，连接柱6可以为六棱柱。在其他实施例中，连接柱6也可以为圆柱，只要能保证试验槽1通过连接柱6固定在外界试验台立柱上即可。

使用本发明时，通过主动脉将心脏连接于离体心脏灌流系统，将心脏剪下，通过鳄鱼夹固定进液管而将心脏置于试验槽1中，通过移动装置带动进液管移动从而将心脏置于适当的位置。通过加热槽3的加热，维持实验槽内液体温度保持37℃，类似在体生理环境。进行记录或检测时，利用移动装置将心脏移至透明件附近，再通过移动心脏固定装置(图中的横件41和插合件42)将离体心脏固定于透明件14和弹性胶条43之间，使心脏紧贴透明件可进行拍照或者检测；也可调节刺激装置紧贴心脏，用于记录心电信号或者刺激程序的执行。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，包括：孵育器本体和移动装置，

所述的孵育器本体设有试验槽(1)和加热槽(3)，所述的试验槽(1)与加热槽(3)相连并通过导热体进行热交换，连通外部进液管，所述试验槽(1)底部设有排液管(11)，

所述的移动装置位于孵育器本体上方，带动外部进液管进行前后上下移动，

所述的试验槽(1)内设有心脏固定装置(4)，所述的试验槽(1)两侧壁设有长条形开孔(13)，所述心脏固定装置(4)两端穿过长条形开孔(13)并挂在长条形开孔(13)的下壁上，所述心脏固定装置(4)可沿长条形开孔(13)前后移动，

所述的心脏固定装置(4)包括横件(41)和插合件(42)，所述横件(41)两端穿过长条形开孔(13)并与插合件(42)配合固定。

2.根据权利要求1所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，所述的移动装置包括水平滑动部(21)，所述的水平滑动部(21)设有第一凹槽(211)，所述的孵育器本体的两侧内壁上设有滑轨(12)，所述的第一凹槽(211)与滑轨(12)相匹配，所述水平滑动部(21)可沿滑轨(12)前后滑动。

3.根据权利要求2所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，所述移动装置还包括升降部(22)，所述的升降部(22)设于水平滑动部(21)的上方，

所述的升降部(22)包括基座(221)和升降件(222)，所述的基座(221)设有第二凹槽(2211)，所述的升降件(222)与第二凹槽(2211)相互嵌合，并可沿着第二凹槽(2211)上下移动。

4.根据权利要求3所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，所述移动装置还包括两个第一固定件(23)，所述的孵育器本体的两侧壁开设有至少两个第一通孔(31)，每一个第一固定件(23)穿过一个第一通孔(31)直至与水平滑动部(21)相接触，以固定水平滑动部(21)与孵育器之间的相对位置。

5.根据权利要求4所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，所述移动装置还包括两个第二固定件(24)，所述的基座(221)的两侧壁开设有至少两个第二通孔(2212)，每一个第二固定件(24)穿过一个第二通孔(2212)直至与升降件(222)相接触，以固定升降件(222)与基座(221)之间的相对位置。

6.根据权利要求5所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，所述的升降件(222)上开设有至少一个第一螺孔(2221)。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，所述的心脏固定装置(4)还包括设于横件(41)下方的用于固定离体心脏的弹性胶条(43)，所述的弹性胶条(43)为双层结构，两层弹性胶条(43)之间形成空腔。

8.根据权利要求7所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，所述加热槽(3)设有加热装置(32)，所述的加热装置(32)与设于孵育器本体上的恒温控制装置连接，所述恒温控制装置包括设于加热槽(3)内的感温探头。

9.根据权利要求8所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，还包括由多根相互绝缘导线构成的刺激/记录电极(5)，所述试验槽(1)的两侧壁上均设有刺激/记录电极(5)，所述刺激/记录电极(5)一端光滑，另一端穿过试验槽(1)侧壁并连通外界。

10.根据权利要求9所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，所述试验槽(1)前端上设有透明件(14)，所述透明件(14)与弹性胶条(43)相互配合共同固定离体心脏，离体心脏位于透明件(14)和弹性胶条(43)之间。

11.根据权利要求10所述的用于离体灌流心脏的恒温孵育器，其特征在于，还包括用于固定孵育器的连接柱(6)，所述连接柱(6)一端与加热槽(3)固定连接，另一端固定在外界载体上。