CN106308948B - 一种在体心脏电生理实验用心脏复位装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在体心脏电生理实验用心脏复位装置，包括对称固定在实验台两侧的一对垂直定位支架，每个垂直定位支架顶部水平设置有轨道，所述轨道之间设有能够沿轨道自由滑动且能够定位的水平复位机构，所述水平复位机构中部垂直贯穿有抽气管路部件，所述抽气管路部件底端连接心室垂直吸盘；所述垂直定位支架上还设有能够沿垂直定位支架竖直方向自由滑动且能够定位的竖向滑动定位器，所述竖向滑动定位器通过弹性伸缩复位绳连接有心室底部吸盘或心室顶部吸盘，所述心室底部吸盘或心室顶部吸盘设置有旋转交叉固定支撑杆和真空抽气刚性固定管路。本发明能精确复位小动物心脏心室的初始定位位置，有利于小动物在体心律失常实验的研究。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械技术领域，涉及一种复位装置，尤其是一种在体心脏电生理实验用心脏复位装置。
背景技术
当今，在小动物心律失常在体研究中，对心脏电生理标测的方法有限，缺乏一种精确的、无创的、简便的、心脏表面多部位心电标测的方法。而现存在的方式，常使用血管介入的方式，将微小的电极导管(常为2F)通过小动物静脉系统，送至右心房、右心室进行标测。该方法存在以下的缺点：
第一，心脏标测部位有限制，且只能标测右侧心房及心室，使得测量数据有限，且导管的机动性不强，有些心脏的特殊部位不能到达，不利于全面评估心脏电生理特性及预测心律失常的发生；
第二，因小动物血管细小、且全身总体血容量小，血管介入的方法不可避免会影响小动物血流动力学(如操作失血、局部血栓形成或因肝素过量自发性出血等所致)，增加实验操作难度并降低大鼠实验的成活率，对实验研究带来不利；
第三，介入导管无法精确定位，常需要联合X线等大型设备的影像学结果辅助，给试验研究带来不便并增加实验成本，而即使是影像学资料，其二维的特性，并不能保证定位的精准，也影响科学实验的精确性；
第四，使用静脉介入方式所需的配套系统及耗材成本昂贵，而目前国内还没有自主研发的配套系统。
目前在小动物心律失常在体研究中，有了一种新的在体心脏电生理立体定位装置，其不仅可以多点标测小动物心脏电生理参数，还可以在无需联合使用大型医疗设备的同时精确定位每个标测点的位置，但是缺乏相应的心脏复位装置，多次标测心脏时复位精确性不高，导致定位标测也不精确，从而影响了整个设备的正常运行。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种在体心脏电生理实验用心脏复位装置，其不仅可以协助精确测得在体心脏电生理参数，还可以在无需联合使用大型医疗设备的同时提高标测点的复位精确性。
本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：
一种在体心脏电生理实验用心脏复位装置，包括对称固定在实验台两侧的一对垂直定位支架，所述每个垂直定位支架顶部水平设置有轨道，所述轨道之间设有能够沿轨道自由滑动且能够定位的水平复位机构，所述水平复位机构中部垂直贯穿有抽气管路部件，所述抽气管路部件底端连接心室垂直吸盘；所述垂直定位支架上还设有能够沿垂直定位支架竖直方向自由滑动且能够定位的竖向滑动定位器，所述竖向滑动定位器通过弹性伸缩复位绳连接有心室底部吸盘或心室顶部吸盘，所述心室底部吸盘或心室顶部吸盘设置有旋转交叉固定支撑杆和真空抽气刚性固定管路。
进一步地，所述每个垂直定位支架包括两根定位杆，所述定位杆设有刻度；所述的定位杆设置有竖向滑动定位器，所述竖向滑动定位器上设置有滑动定位器紧轮；所述轨道两端固定在定位杆顶部，所述轨道横截面为圆形，所述轨道的长度方向上标有显示长度定位的刻度线。
进一步地，所述水平复位机构包括左侧支撑管，右侧支撑管，所述支撑管能够在轨道之间沿轨道自由滑动，所述支撑管上设置有支撑管定位紧轮；所述左侧支撑管和右侧支撑管通过中心连接杆连接，所述中心连接杆中部位置设有刻度，所述中心连接杆中间设置有中心滑动定位器。
进一步地，所述的中心滑动定位器内部中心垂直贯穿抽气管路，中心滑动定位器中部水平贯穿中心连接杆且中部开设有刻度窗，所述中心滑动定位器通过左侧伸缩复位弹簧和左侧支撑管连接，所述中心滑动定位器通过右侧伸缩复位弹簧和右侧支撑管连接，所述伸缩复位弹簧套设在中心连接杆上。
进一步地，所述的抽气管路部件包括真空抽气活动管路，所述真空抽气活动管路上部通过套设的伸缩弹簧与中心滑动定位器的下部固定密封连接；所述真空抽气活动管路的下部固定连通吸盘与伸缩弹簧连接平台，真空抽气刚性固定管路上部固定连通在吸盘与伸缩弹簧连接平台上，所述真空抽气刚性固定管路与心室垂直吸盘顶部连接。
进一步地，所述心室底部吸盘和心室顶部吸盘顶端环形内圈分布有若干个抽气孔，外圈分布有若干个抽气孔，所述抽气孔均与真空抽气固定管路连通，所述真空刚性固定管路与小型实验用真空抽气泵连接。
进一步地，所述旋转交叉固定支撑杆通过旋转销轴固定在心室底部吸盘，所述旋转交叉固定支撑杆底部与实验台水平接触。
进一步地，所述的弹性伸缩复位绳一端固定连接在心室底部吸盘顶端或心室顶部吸盘(13)顶端，另一端固定连接在竖向滑动定位器上。
进一步地，所述实验台设置有实验台底部可移动刻度尺、实验台中部可移动刻度尺、实验台顶部可移动刻度尺，所述刻度尺均标有显示中心定位、两侧对称的刻度线，所述刻度尺均在实验台中轴线设置的滑动槽上进行上下滑动。
进一步地，所述的小型实验用真空抽气泵底座配有减震脚垫，所述的小型实验用真空抽气泵设有进气口过滤消声器、出气口消音器、真空抽气刚性固定管路、真空抽气柔性活动管路；所述真空抽气柔性活动管路与中心滑动定位器上的抽气管路连接。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明可配合立体定位仪使用，测量的每个位点都可在建立的空间三维坐标进行重新复位，能更加精准的对小动物心脏表面的每个部位进行精确定位，消除由于测量电极等其它实验仪器的偏移动作导致小鼠心脏心室的偏移，以便在小鼠同一部位不同时间的重复测量，有利于对小动物心脏在体电生理心律失常电生理机制的研究。
(2)本发明可以免除以往需要联合X线等大型设备完成心脏电极位置确认的不便性。
(3)本发明对心脏无任何损伤，且不影响小动物的血流动力学，能够增加小动物实验中的存活率，延长小动物实验存活时间，增强小动物实验的耐受性和安全性。
(4)本发明仪器安装方便、方法操作简便，且投资费用低、工作稳定性好、故障率低、维护周期长、安全环保。
附图说明
图1为本发明的整体结构立面图；
图2为本发明的体结构平面俯视图；
图3为本发明的心室底部、顶部吸盘结构的侧视图；
图4为本发明心室垂直吸盘结构的局部放大图。
其中：1为圆型轨道；2为左侧支撑管；3为左侧伸缩复位弹簧； 4为中心滑动定位器；5为右侧伸缩复位弹簧；6为右侧支撑管；7为支撑管定位紧轮；8为中心连接杆；9为垂直伸缩弹簧；10为心室垂直吸盘；11为旋转交叉固定支撑杆；12为室底部吸盘；13为室顶部吸盘；14为向滑动定位器；15为弹性伸缩复位绳；16为定位杆；17 为实验台底部可移动刻度尺；18为实验台中部可移动刻度尺；19为实验台顶部可移动刻度尺；20为小型实验用真空抽气泵；21为真空抽气刚性固定管路；22为真空抽气活动管路；23为气体密封垫圈； 24为吸盘与伸缩弹簧连接平台；25为真空抽气柔性活动管路；26为竖向滑动定位器紧轮；27为旋转销轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
如图1和2所示，一种在体心脏电生理实验用心脏复位装置，包括对称固定在实验台两侧的一对垂直定位支架，每个垂直定位支架顶部水平设置有轨道1，轨道1之间设有能够沿轨道1自由滑动且能够定位的水平复位机构，水平复位机构中部垂直贯穿有抽气管路部件，抽气管路部件底端连接心室垂直吸盘10；垂直定位架上还设有能够沿垂直定位架自由滑动且能够定位的竖向滑动定位器14，竖向滑动定位器14通过弹性伸缩复位绳15连接有心室底部吸盘12或心室顶部吸盘13，心室底部吸盘12或心室顶部吸盘13设置有旋转交叉固定支撑杆11和真空抽气刚性固定管路21。
垂直定位支架在实验台两侧对称固定，每个垂直定位支架可以由两根定位杆16组成，每根定位杆16高度一致并设有刻度，且最小刻度为0.5mm；每根定位杆16上都设置有竖向滑动定位器14，竖向滑动定位器14在定位杆16上可以上下滑动，在竖向滑动定位器14侧面还安装有滑动定位器紧轮26，利用螺杆原理可将竖向滑动定位器 14紧固在定位杆16上；轨道1横截面可以采用圆形，以此来减小滑动时的摩擦力，圆型轨道1贯穿定位杆16的顶部，从而使圆型轨道 1的两端分别固定在垂直定位支架的两个定位杆16顶端上，轨道1 的长度方向上标有显示长度定位的刻度线，最小刻度为0.5mm。
左侧支撑管2和右侧支撑管6分别在一对垂直定位支架的两个圆型轨道1上沿轨道1方向水平滑动，支撑管定位紧轮7分别在左侧支撑管2和右侧支撑管6的侧面设置，通过螺杆紧固在圆型轨道1上，可保证左右支撑管的定位在一条水平线上，并与轨道完全垂直对称，以达到精准定位；左侧支撑管2和右侧支撑管6通过中心连接杆8连接，中心连接杆8中部位置上标有刻度线，中心连接杆8的中间设置有中心滑动定位器4。
中心滑动定位器4内部中心垂直贯穿抽气管路，抽气管路在中心滑动定位器4内部与真空抽气活动管路22相通，从中心滑动定位器 4上端引出后再接入真空抽气柔性活动管路25；中心滑动定位器4中部水平贯穿中心连接杆8且中部开设有刻度窗，最小刻度为0.25mm；中心滑动定位器4通过左侧伸缩复位弹簧3和左侧支撑管2连接，中心滑动定位器4通过右侧伸缩复位弹簧5和右侧支撑管6连接，伸缩复位弹簧是套设在中心连接杆8上；中心滑动定位器4在左侧伸缩复位弹簧3和右侧伸缩复位弹簧5的伸缩复位作用下实现左右方向的移位调整，当实验时测量心房的电极由于接触心室、心房而产生对心室位置的改变，此时左侧或是右侧伸缩复位弹簧产生变形，当电极接触测量完毕后，左侧或是右侧的伸缩复位弹簧复位回到初始位置，满足电极后续多次重复定位测量的需要；伸缩复位弹簧5的材料采用不锈钢，弹性伸缩系数的范围为0.15～0.25g/mm，由于实验电极接触心房时会对心室产生使心室发生偏移的推力，故伸缩复位弹簧5的压力或拉力均小于使心室发生偏移的推力。
中心滑动定位器4的下部通过伸缩弹簧9固定连接真空抽气活动管路22，此伸缩弹簧9是为了满足吸盘上下活动调节的需要而进行设置的，心室完全被吸盘吸附后，在伸缩弹簧9的作用下，可完全保证中心滑动定位器4与活动管路、吸盘为一个刚性体，从而能够更准确的测量偏移量；真空抽气活动管路22与中心滑动定位器4的下部管路孔采取的是轴孔密封连接，在中心滑动定位器4的下部孔端设有气体密封垫圈，此密封垫圈可满足当抽气活动管路进行上下伸缩活动时不会漏气，也不会影响垂直吸盘内的真空度，严格保证垂直吸盘对心室的吸力；真空抽气活动管路22下部固定连通吸盘与伸缩弹簧连接平台24，此部分为刚性连接，确保吸盘刚性吸附的同时能够更精准的进行定位，监测左右的偏移量。
如图3所示，心室底部吸盘12是由聚氨酯材料制作，呈喇叭状，心室底部吸盘12顶端环形内圈分布有4个抽气孔，外圈分布有8个抽气孔；心室底部吸盘12与心室顶部吸盘13的结构和原理一致，此处设置的12个抽气孔均与真空抽气刚性固定管路21连通，能够保证吸盘内的真空度均匀，吸盘的吸力能够均匀的吸附在心室的表面，不会掉落；真空抽气刚性固定管路与小型实验用真空抽气泵20连接，在实验过程中，可以根据电极接触时的推力大小和心室的活动状态，随时调节真空抽气量，调整吸盘的吸力；旋转交叉固定支撑杆11通过旋转销轴27固定在心室底部吸盘12和心室顶部吸盘13上，旋转交叉固定支撑杆11底部与实验台水平接触，旋转销轴27具有一定的预紧力，当只有实施较大的旋转力时才可以旋转，调节旋转交叉固定支撑杆11的旋转角度，对照旋转交叉固定支撑杆11底座附近的实验台中部可移动刻度尺18，使两侧偏移刻度尺寸一致即可达到对正中心，为了满足底部吸盘或是顶部吸盘的两个弹性伸缩复位绳15的伸缩长度一致性，吸盘高度由旋转交叉固定支撑杆11来决定，高度满足要求即可，但是要保证吸盘的中心轴线和刻度尺对中，即处在定位杆中心连线的中心轴线。
如图4所示，心室垂直吸盘10由刚性PVC材料制作，顶部连接有真空抽气刚性固定管路21，真空抽气刚性固定管路21嵌入在壳状固定装置里，真空抽气刚性固定管路21材质采用刚性材质，真空抽气刚性固定管路21上部固定连通在吸盘与伸缩弹簧连接平台24上，此部分连接均为刚性连接，确保吸盘刚性吸附的同时能够更精准的进行定位，监测左右的偏移量。吸盘与伸缩弹簧连接平台24起到了一个气体连接器的作用，真空抽气活动管路22和真空抽气刚性固定管路21通过平台连通。
弹性伸缩复位绳15一端固定连接在心室底部吸盘12顶端或心室顶部吸盘13顶端，另一端固定连接在竖向滑动定位器14上。弹性伸缩复位绳15具有很好的弹性拉力，但不会影响吸盘的吸附，两端都固定，并且两端高度一致，吸盘的中心轴线位置不变，就能完全保证每端弹性伸缩复位绳的拉伸长度是一致的，也就保证了拉力的一致性，从而保证了对心室固定吸附的稳定性。为了满足底部吸盘或是顶部吸盘的两个弹性伸缩复位绳的伸缩长度一致性，对定位杆进行定位，其中定位杆高度一致后即可做到。弹性伸缩复位绳由高弹记忆性橡胶材料制成，此种材料弹性极高，具有一定的弹性记忆。
实验台底部可移动刻度尺17、实验台中部可移动刻度尺18、实验台顶部可移动刻度尺19均标有显示中心定位、两侧对称的刻度线，并且此三个刻度尺均以实验台中轴线为滑动槽，可实现沿实验台中轴线上下滑动。此设置可以对小鼠的心室底部吸盘12、心室顶部吸盘 13、旋转交叉固定支撑杆11的中心定位起到很好的参照作用。
小型实验用真空抽气泵20最大真空度为-95kpa—-100kpa，真空度可以通过变频电机抽气量来调节，外形尺寸为250mm×130mm× 190mm，底座配有橡胶减震脚垫，进气口接过滤消声器、真空抽气刚性固定管路21、真空抽气柔性活动管路25,出气口接消音器，噪音控制在60分贝以内；此真空抽气泵通过电机变频技术，噪音阻隔技术，空气过滤技术可以达到抽气的高质量，高效率，实时调节，适用于实验研究的不同情况。
上述的实施例仅为本发明的优选实施例，不能以此来限定本发明的权利范围，因此，依本发明申请专利范围所作的修改、等同变化、改进等，仍属于本发明所涵盖的范围。
Claims (8)
1.一种在体心脏电生理实验用心脏复位装置，其特征在于，包括对称固定在实验台两侧的一对垂直定位支架，所述每个垂直定位支架顶部水平设置有轨道(1)，所述轨道(1)之间设有能够沿轨道(1)自由滑动且能够定位的水平复位机构，所述水平复位机构中部垂直贯穿有抽气管路部件，所述抽气管路部件底端连接心室垂直吸盘(10)；所述垂直定位支架上还设有能够沿垂直定位支架竖直方向自由滑动且能够定位的竖向滑动定位器(14)，所述竖向滑动定位器(14)通过弹性伸缩复位绳(15)连接有心室底部吸盘(12)或心室顶部吸盘(13)，所述心室底部吸盘(12)或心室顶部吸盘(13)设置有旋转交叉固定支撑杆(11)和真空抽气刚性固定管路(21)；
所述每个垂直定位支架包括两根定位杆(16)，所述定位杆(16)设有刻度；所述定位杆(16)上设置有竖向滑动定位器(14)，所述竖向滑动定位器(14)上设置有滑动定位器紧轮(26)；所述轨道(1)两端固定在定位杆(16)顶部，所述轨道(1)横截面为圆形，所述轨道(1)的长度方向上标有显示长度定位的刻度线；
所述水平复位机构包括左侧支撑管(2)，右侧支撑管(6)，所述支撑管能够在轨道(1)上沿轨道(1)自由滑动，所述支撑管上设置有支撑管定位紧轮(7)；所述左侧支撑管(2)和右侧支撑管(6)通过中心连接杆(8)连接，所述中心连接杆(8)中部位置设有刻度，所述中心连接杆(8)中间设置有中心滑动定位器(4)。
2.根据权利要求1所述的在体心脏电生理实验用心脏复位装置，其特征在于，所述的中心滑动定位器(4)内部中心垂直贯穿抽气管路，中心滑动定位器(4)中部水平贯穿中心连接杆(8)且中部开设有刻度窗；所述中心滑动定位器(4)通过左侧伸缩复位弹簧(3)和左侧支撑管(2)连接，所述中心滑动定位器(4)通过右侧伸缩复位弹簧(5)和右侧支撑管(6)连接，所述伸缩复位弹簧套设在中心连接杆(8)上。
3.根据权利要求1所述的在体心脏电生理实验用心脏复位装置，其特征在于，所述的抽气管路部件包括真空抽气活动管路(22)，所述真空抽气活动管路(22)上部通过套设的伸缩弹簧(9)与中心滑动定位器(4)的下部固定密封连接；所述真空抽气活动管路(22)的下部固定连通吸盘与伸缩弹簧连接平台(24)，真空抽气刚性固定管路(21)上部固定连通在吸盘与伸缩弹簧连接平台(24)上，所述真空抽气刚性固定管路(21)与心室垂直吸盘(10)顶部连接。
4.根据权利要求1所述的在体心脏电生理实验用心脏复位装置，其特征在于，所述心室底部吸盘(12)和心室顶部吸盘(13)顶端环形内圈分布有若干个抽气孔，外圈分布有若干个抽气孔，所述抽气孔均与真空抽气刚性固定管路(21)连通，所述真空抽气刚性固定管路(21)与小型实验用真空抽气泵(20)连接。
5.根据权利要求1所述的在体心脏电生理实验用心脏复位装置，其特征在于，所述旋转交叉固定支撑杆(11)通过旋转销轴(27)固定在心室底部吸盘(12)，所述旋转交叉固定支撑杆(11)底部与实验台水平接触。
6.根据权利要求1所述的在体心脏电生理实验用心脏复位装置，其特征在于，所述的弹性伸缩复位绳(15)一端固定连接在心室底部吸盘(12)顶端或心室顶部吸盘(13)顶端，另一端固定连接在竖向滑动定位器(14)上。
7.根据权利要求1所述的在体心脏电生理实验用心脏复位装置，其特征在于，所述实验台设置有实验台底部可移动刻度尺(17)、实验台中部可移动刻度尺(18)、实验台顶部可移动刻度尺(19)，所述刻度尺均标有显示中心定位、两侧对称的刻度线，所述刻度尺均在实验台中轴线设置的滑动槽上进行上下滑动。
8.根据权利要求4所述的在体心脏电生理实验用心脏复位装置，其特征在于，所述的小型实验用真空抽气泵(20)底座配有减震脚垫，所述的小型实验用真空抽气泵(20)进气口设有过滤消声器、真空抽气刚性固定管路(21)、真空抽气柔性活动管路(25)，出气口设有消音器；所述真空抽气柔性活动管路(25)与中心滑动定位器(4)上的抽气管路连接。
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