CN108717112B - 一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置 - Google Patents

Abstract

一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，有效的解决了现有灌流装置中心脏固定不牢固及灌流针头插入主动脉的位置不准确的问题；包括架体，架体前方固定有固定杆，固定杆上铰接有活动杆，构成一个活动杆和固定杆的上端之间张开且下端夹紧的夹子；活动杆铰接处后方同轴设有绕线轮，绕线轮端面上有拨销，架体上有位于绕线轮一侧的凸轮，凸轮上方有平板，平板右端下表面与凸轮的凸起端接触，凸轮的另一端开有开口槽，平板上方有可左右滑动的横梁，横梁可上下滑动，横梁下方有灌流针头；绕线轮后方同轴固定有间歇齿轮，间歇齿轮右侧啮合有全齿轮，全齿轮端面上固定有拨杆，拨杆上端贯穿横梁；构思新颖，结构巧妙，操作简单，提高了灌流实验的效率。

Description

一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置

技术领域

本发明涉及灌流装置技术领域，特别是涉及一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置。

背景技术

离体心脏灌流实验将动物心脏取出，连接到特定的灌流装置，用灌流液灌注，排除了神经和体液的控制，配合特别分析软件记录心室内压、动脉血压和心电信号，自动分析各项生理参数，用于病理生理情况下的心功能与血流动力学改变等研究，在生理、病理生理以及药理学研究中已得到广泛地应用。

目前在给大鼠心脏进行灌流实验时，需要手动将灌流针头插入到离体心脏的主动脉中，再用动脉夹使心脏暂时固定在灌流针头上，然后将主动脉固定在灌流针头上，由于手动将灌流针头插入主动脉时，手可能会有抖动，使得插入的位置不准确或损伤主动脉瓣，用动脉夹夹持主动脉固定心脏于针头上也常出现固定不稳而导致心脏脱落的情况，或者插入过程中需要两人配合。因此，灌流过程前的准备时间太长而导致心脏活性变差；现有的灌流装置存在心脏固定不牢固及灌流针头插入主动脉的位置不准确的现象。

发明内容

针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明之目的就是提供一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，有效的解决了现有灌流装置中心脏固定不牢固及灌流针头插入主动脉的位置不准确的问题。

其解决的技术方案是，本发明包括架体，架体前方固定有固定杆，固定杆上铰接有活动杆，固定杆和活动杆的上端之间不接触，固定杆和活动杆的下端均为尖端，两个尖端组成夹持端，构成一个活动杆和固定杆的上端之间张开且下端夹紧的夹子；

所述的活动杆后方固定有随活动杆同轴转动的绕线轮，绕线轮端面上有一个拨销，架体上有一个可自转且位于绕线轮一侧的凸轮，凸轮上方有平板，平板左端铰接在架体上且右端下表面与凸轮的凸起端接触，凸轮的另一端开有开口槽，平板上方有可在架体上左右滑动的横梁，横梁左端可在架体上上下滑动，横梁下方固定有灌流针头；绕线轮后方同轴固定有间歇齿轮，间歇齿轮右侧啮合有全齿轮，全齿轮端面上固定有位于平板后方的拨杆，拨杆上端贯穿横梁并置于横梁的上方；

所述的活动杆带动绕线轮和拨销顺时针转动，拨销转动至开口槽内且拨动凸轮转动，凸轮的凸起端使平板的右端推动横梁在架体上向上移动且使横梁始终处于水平状态，从而使得灌流针头远离夹子的夹持端，当拨销脱离开口槽时，间歇齿轮开始与全齿轮啮合使拨杆上端带动横梁在架体上向左滑动，直至夹子的夹持端完全打开；当活动杆带动绕线轮逆时针转动时，间歇齿轮开始与全齿轮啮合使拨杆带动横梁向右滑动，当间歇齿轮与全齿轮脱离啮合时，拨销拨动凸轮反转，横梁带动灌流针头向下滑动，夹子的夹持端夹紧，灌流针头下端低于夹子夹持端的尖端位置。

本发明的有益效果是：本发明构思新颖，结构巧妙，操作简单，采用夹子上的圆柱销作为出发点，当夹子的夹持口完全打开时，灌流针头相应的移动到夹持端的左上方，给灌流心脏的夹持动作让出空间；当夹子的夹持端夹紧灌流心脏的主动脉壁时，灌流针头相应的移动到灌流心脏的主动脉内，减少了灌流心脏的固定时间和调整灌流针头位置的时间，此结构简单，操作方便，提高了灌流实验的效率。

附图说明

图1是本发明的剖切主视图。

图2是本发明中去掉夹子和灌流针头的主视图。

图3是本发明图2中C的放大图。

图4是本发明图1中A-A的剖视图。

图5是本发明图1中B的局部向视图。

图6是本发明图2中D的剖切放大图。

图7是本发明图1中E的放大图。

图8是本发明中滑动装置的放大俯视图。

图9是本发明图5中F的放大图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图9给出，本发明包括架体1，架体1前方固定有固定杆4，固定杆4上铰接有活动杆3，固定杆4和活动杆3的上端之间不接触，固定杆4和活动杆3的下端均为尖端，两个尖端组成夹持端，构成一个活动杆3和固定杆4的上端之间张开且下端夹紧的夹子；

所述的活动杆3后方固定有随活动杆3同轴转动的绕线轮7，绕线轮7端面上有一个拨销8，架体1上有一个可自转且位于绕线轮7一侧的凸轮9，凸轮9上方有平板11，平板11左端铰接在架体1上且右端下表面与凸轮9的凸起端接触，凸轮9的另一端开有开口槽10，平板11上方有可在架体1上左右滑动的横梁13，横梁13左端可在架体1上上下滑动，横梁13下方固定有灌流针头19；绕线轮7后方同轴固定有间歇齿轮15，间歇齿轮15右侧啮合有全齿轮16，全齿轮16端面上固定有位于平板11后方的拨杆17，拨杆17上端贯穿横梁13并置于横梁13的上方；

所述的活动杆3带动绕线轮7和拨销8顺时针转动，拨销8转动至开口槽10内且拨动凸轮9转动，凸轮9的凸起端使平板11的右端推动横梁13在架体1上向上移动且使横梁13始终处于水平状态，从而使得灌流针头19远离夹子的夹持端，当拨销8脱离开口槽10时，间歇齿轮15开始与全齿轮16啮合使拨杆17上端带动横梁13在架体1上向左滑动，直至夹子的夹持端完全打开；当活动杆3带动绕线轮7逆时针转动时，间歇齿轮15开始与全齿轮16啮合使拨杆17带动横梁13向右滑动，当间歇齿轮15与全齿轮16脱离啮合时，拨销8拨动凸轮9反转，横梁13带动灌流针头19向下滑动，夹子的夹持端夹紧，灌流针头19下端低于夹子夹持端的尖端位置。

所述的固定杆4和活动杆3之间经圆柱销5连接，圆柱销5随活动杆3绕其铰接点转动，绕线轮7与圆柱销5同轴设置，固定杆4和活动杆3的上端之间连接有第一压簧6，活动杆3和固定杆4上端内侧分别固定有一个齿板2，两个齿板2可以啮合在一起。

为了使横梁13在架体1上能够更好的左右移动，所述的凸轮9下端右侧开设有棘轮槽20，棘轮槽20位于开口槽10的右上方，棘轮槽20右方设有与其配合的棘爪21，棘爪21下端铰接在架体1上，架体1上固定有位于棘爪21右侧的板簧22，板簧22的左侧面始终挤压棘爪21的右侧面，当凸轮9的凸起端转动至凸轮9轴线的上方时，棘爪21的自由端位于凸轮9上的棘轮槽20内，防止凸轮9发生反转，使顶板12的上表面与横梁13接触。

为了达到更好的效果，所述的全齿轮16轴端经扭簧24与架体1连接，当全齿轮16与间歇齿轮15脱离啮合时，扭簧24使得拨杆17处于竖直方向。

为了使凸轮9反转顺利，所述的拨杆17左侧下端设有第二压簧28，第二压簧28的另一端与棘爪21连接，当间歇齿轮15与全齿轮16啮合完毕时，拨杆17经第二压簧28向右拉动棘爪21，使得棘爪21与棘爪槽20脱离。

为了使横梁13在架体1上向上移动时始终保持水平状态，所述的架体1上固定有位于凸轮9上方的定位板29，定位板29内贯穿有竖直方向的竖杆，竖杆上端左侧固定有水平方向的横杆，竖杆和横杆构成一个L型的顶板12，顶板12中横杆的上表面与横梁13的下表面接触，竖杆的下端铰接在平板11的右端，平板11推动顶板12上升的过程中，定位板29使得顶板12中的竖杆始终处于竖直方向，保证了横梁13在架体1上左右滑动时始终处于水平状态。

为了使横梁13更好的向下滑动，所述的横梁13下表面固定有绳索14，绳索14的另一端固定在绕线轮7上，横梁13下方设有左右转动安装在架体1上的辊轮30，辊轮30位于绕线轮7左方，绳索14与辊轮30的左侧面接触，绕线轮7转动经绳索14带动横梁13在架体1上向下滑动。

所述的架体1上开设有开口朝右的竖槽31，竖槽31左侧面上设有竖向的弧形凸起32，横梁13左端可在竖槽31内上下滑动，竖槽31底部经多个减震弹簧33连接有位于竖槽31内的支撑板34，减小了横梁13在竖槽31内向下滑动时与竖槽31底部之间产生的冲击。

为了减小横梁13在竖槽31内上下滑动时的摩擦，增强横梁13升降的平稳性，所述的横梁13左端与竖槽31之间设有滑动装置，滑动装置包括左右转动连接在横梁13左侧的滚轮39，滚轮39的圆周侧面为内凹面40，内凹面40可与弧形凸起32配合。

所述的架体1上开设有左右方向的水平滑槽23，水平滑槽23右端下侧和竖槽31上端连通，横梁13的左端可在竖槽31内上下滑动，且横梁13可在水平滑槽23内左右滑动。

为了增强灌流心脏固定的牢固性，所述的架体1上固定有真空泵41，真空泵41经二通阀42分别连接有气管43，每根气管43分别穿过中空软轴44且端部连接有吸盘35，吸盘35与软轴44之间设有套接在软轴44上的软弹簧36。

所述的架体1上固定有限位开关37，限位开关37位于活动杆3的一侧，当活动杆3与固定杆4的夹持端将灌流心脏固定好时，活动杆3挤压限位开关37，限位开关37经无线信号控制真空泵41。

所述的横梁13上开设有上下贯通的腰型孔38，拨杆17从腰型孔38内穿出横梁13的上表面。

所述的横梁13下表面固定有竖直方向的连接杆18，灌流针头19安装在连接杆18的下端。

本发明的另一实施例为，所述的平板11也可右端铰接在架体1上，将活动杆3固定在架体1上，使固定杆4变为活动杆3，圆柱销5可随固定杆4绕其铰接点转动，相应的将棘轮槽20开在开口槽10的左侧，将棘爪21、板簧22设置在凸轮9的左侧，使棘爪21可与棘轮槽20配合，将全齿轮16与拨杆17设置在凸轮9的左侧，并使拨杆17上端贯穿横梁13，拨杆17右侧经第二压簧28与棘爪21连接，将顶板12的下端铰接在平板11的左端；当固定杆4带动绕线轮7逆时针转动时，拨销8置于开口槽10内并拨动凸轮9顺时针转动，使得平板11经顶板12推动横梁13和灌流针头19在架体1上向上滑动，当拨销8脱离开口槽10时，间歇齿轮15与全齿轮16啮合，使得拨杆17上端推动横梁13与灌流针头19在架体1上向左滑动。

本发明在使用时，设置夹子在第一压簧6的作用下，夹持端处于夹紧的初始状态，同时，根据需要灌流针头19的下端低于夹持端的尖端位置。

当需要夹持灌流心脏时，先打开夹持口，将大拇指和中指分别插入活动杆3和固定杆4上端的指环内，使活动杆3带动圆柱销5绕其铰接处顺时针转动并压缩第一压簧6，同时，绕线轮7带动拨销8顺时针转动至凸轮9上的开口槽10内，并拨动凸轮9逆时针转动，随着凸轮9的逆时针转动，凸轮9的凸起端推动平板11的右端向上摆动，平板11右端经顶板12推动横梁13在架体1上向上滑动，即横梁13经连接杆18带动灌流针头19在架体1上向上滑动；

当横梁13上升到其左端进入水平滑槽23内时，拨销8脱离凸轮9上的开口槽10，此时凸轮9的凸起端处于凸轮9轴线的正上方，凸轮9上的棘轮槽20位于凸轮9轴线的右侧，棘爪21在板簧22的作用下其自由端位于棘轮槽20内，防止凸轮9发生反转，为的是使凸轮9上方的顶板12对横梁13起到支撑的作用；

当拨销8脱离开口槽10时，随着活动杆3经圆柱销5带动绕线轮7的继续转动，绕线轮7后方的间歇齿轮15与全齿轮16啮合，全齿轮16带动拨杆17逆时针转动，此时拨杆17的上端推动横梁13在水平滑槽23内向左移动，即横梁13经连接杆18带动灌流针头19在架体1上向左滑动；

当活动杆3带动圆柱销5绕其铰接点转动使得夹持端的夹持口完全打开时，间歇齿轮15与全齿轮16即将脱离啮合，横梁13经连接杆18带动灌流针头19向左移动至连接杆18靠近竖槽31的位置，即灌流针头19让开夹持灌流心脏的空间，避免灌流针头19刺伤手臂；此时，固定杆4和活动杆3上端的两个齿板2啮合在一起，将手指从指环中拿出即可。

对夹持端进行消毒后，两只手去取需要灌流的心脏，手托着灌流心脏，使夹子的两个尖端靠近心脏的主动脉壁，将大拇指和中指分别插入固定杆4和活动杆3上的指环中，使两个齿板2错开啮合；此时，活动杆3在第一压簧6的作用下经圆柱销5带动绕线轮7逆时针转动，使得间歇齿轮15与全齿轮16啮合，全齿轮16带动拨杆17顺时针转动，同时，拨杆17的上端带动横梁13在水平滑槽23内向右滑动；当间歇齿轮15与全齿轮16啮合完毕时，拨杆17经第二压簧28拉动棘爪21，使棘爪21脱离凸轮9上的棘轮槽20，同时，全齿轮16轴在扭簧24的作用下使得拨杆17处于竖直方向；

随着活动杆3带动绕线轮7的继续转动，绕线轮7上的拨销8拨动凸轮9顺时针转动，使得平板11的右端带动顶板12向下移动，同时，绕线轮7经绳索14拉动横梁13带动灌流针头19向下滑动；当夹子在第一压簧6的作用下使得夹持端夹紧心脏的主动脉壁时，灌流针头19在横梁13的带动下其下端插入心脏的主动脉内，便完成了对灌流心脏的夹持及调整灌流针头19的位置，简单方便，节省了调整灌流针头19的位置所需用的时间，提高了离体心脏灌流实验的效率。

当夹子的夹持端完全夹持住灌流心脏时，活动杆3挤压限位开关37，限位开关37经无线信号控制真空泵41启动，真空泵41经两个气管43分别将吸盘35吸附在心脏壁上，由于吸盘35与软轴44之间设有套接在软轴44上的软弹簧36，所以在灌流的过程中心脏复跳时，吸盘35可以压缩软弹簧36，软轴44的位置可以根据心脏的大小任意调节，吸盘35和软轴44在心脏下端托着心脏，起到防止心脏夹持不牢固、掉落的作用。

本发明设置在架体1上固定有定位板29，使顶板12与定位板29滑动连接，且顶板12的下端铰接在平板11上，为的是当平板11的右端推动顶板12向上移动时，保证顶板12始终在竖直方向上升降。

本发明在竖槽31底部设置多个减震弹簧33和支撑板34，为的是在绕线轮7经绳索14带动横梁13在架体1上的竖槽31内向下滑动时，减小横梁13的左端下侧与架体1之间的冲击。

本发明的有益效果是：本发明构思新颖，结构巧妙，操作简单，采用夹子上的圆柱销作为出发点，当夹子的夹持口完全打开时，灌流针头相应的移动到夹持端的左上方，给灌流心脏的夹持动作让出空间；当夹子的夹持端夹紧灌流心脏的主动脉壁时，灌流针头相应的移动到灌流心脏的主动脉内，减少了灌流心脏的固定时间和调整灌流针头位置的时间，此结构简单，操作方便，提高了灌流实验的效率。

Claims (9)

1.一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，包括架体（1），其特征在于，架体（1）前方固定有固定杆（4），固定杆（4）上铰接有活动杆（3），固定杆（4）和活动杆（3）的上端之间不接触，固定杆（4）和活动杆（3）的下端均为尖端，两个尖端组成夹持端，构成一个活动杆（3）和固定杆（4）的上端之间张开且下端夹紧的夹子；

所述的活动杆（3）后方固定有随活动杆（3）同轴转动的绕线轮（7），绕线轮（7）端面上有一个拨销（8），架体（1）上有一个可自转且位于绕线轮（7）一侧的凸轮（9），凸轮（9）上方有平板（11），平板（11）左端铰接在架体（1）上且右端下表面与凸轮（9）的凸起端接触，凸轮（9）的另一端开有开口槽（10），平板（11）上方有可在架体（1）上左右滑动的横梁（13），横梁（13）左端可在架体（1）上上下滑动，横梁（13）下方固定有灌流针头（19）；绕线轮（7）后方同轴固定有间歇齿轮（15），间歇齿轮（15）右侧啮合有全齿轮（16），全齿轮（16）端面上固定有位于平板（11）后方的拨杆（17），拨杆（17）上端贯穿横梁（13）并置于横梁（13）的上方；

所述的活动杆（3）带动绕线轮（7）和拨销（8）顺时针转动，拨销（8）转动至开口槽（10）内且拨动凸轮（9）转动，凸轮（9）的凸起端使平板（11）的右端推动横梁（13）在架体（1）上向上移动且使横梁（13）始终处于水平状态，从而使得灌流针头（19）远离夹子的夹持端，当拨销（8）脱离开口槽（10）时，间歇齿轮（15）开始与全齿轮（16）啮合使拨杆（17）上端带动横梁（13）在架体（1）上向左滑动，直至夹子的夹持端完全打开；当活动杆（3）带动绕线轮（7）逆时针转动时，间歇齿轮（15）开始与全齿轮（16）啮合使拨杆（17）带动横梁（13）向右滑动，当间歇齿轮（15）与全齿轮（16）脱离啮合时，拨销（8）拨动凸轮（9）反转，横梁（13）带动灌流针头（19）向下滑动，夹子的夹持端夹紧，灌流针头（19）下端低于夹子夹持端的尖端位置；

所述的固定杆（4）和活动杆（3）之间经圆柱销（5）连接，圆柱销（5）随活动杆（3）绕其铰接点转动，绕线轮（7）与圆柱销（5）同轴设置，固定杆（4）和活动杆（3）的上端之间连接有第一压簧（6），活动杆（3）和固定杆（4）上端内侧分别固定有一个齿板（2），两个齿板（2）可以啮合在一起。

2.根据权利要求1所述的一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，其特征在于，所述的凸轮（9）下端右侧开设有棘轮槽（20），棘轮槽（20）位于开口槽（10）的右上方，棘轮槽（20）右方设有与其配合的棘爪（21），棘爪（21）下端铰接在架体（1）上，架体（1）上固定有位于棘爪（21）右侧的板簧（22），板簧（22）的左侧面始终挤压棘爪（21）的右侧面，当凸轮（9）的凸起端转动至凸轮（9）轴线的上方时，棘爪（21）的自由端位于凸轮（9）上的棘轮槽（20）内，防止凸轮（9）发生反转，使顶板（12）的上表面与横梁（13）接触。

3.根据权利要求1所述的一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，其特征在于，所述的全齿轮（16）轴端经扭簧（24）与架体（1）连接，当全齿轮（16）与间歇齿轮（15）脱离啮合时，扭簧（24）使得拨杆（17）处于竖直方向。

4.根据权利要求1所述的一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，其特征在于，所述的拨杆（17）左侧下端设有第二压簧（28），第二压簧（28）的另一端与棘爪（21）连接，当间歇齿轮（15）与全齿轮（16）啮合完毕时，拨杆（17）经第二压簧（28）向右拉动棘爪（21），使得棘爪（21）与棘爪槽（20）脱离。

5.根据权利要求1所述的一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，其特征在于，所述的架体（1）上固定有位于凸轮（9）上方的定位板（29），定位板（29）内贯穿有竖直方向的竖杆，竖杆上端左侧固定有水平方向的横杆，竖杆和横杆构成一个L型的顶板（12），顶板（12）中横杆的上表面与横梁（13）的下表面接触，竖杆的下端铰接在平板（11）的右端，平板（11）推动顶板（12）上升的过程中，定位板（29）使得顶板（12）中的竖杆始终处于竖直方向，保证了横梁（13）在架体（1）上左右滑动时始终处于水平状态。

6.根据权利要求1所述的一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，其特征在于，所述的横梁（13）下表面固定有绳索（14），绳索（14）的另一端固定在绕线轮（7）上，横梁（13）下方设有左右转动安装在架体（1）上的辊轮（30），辊轮（30）位于绕线轮（7）左方，绳索（14）与辊轮（30）的左侧面接触，绕线轮（7）转动经绳索（14）带动横梁（13）在架体（1）上向下滑动。

7.根据权利要求1所述的一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，其特征在于，所述的架体（1）上开设有开口朝右的竖槽（31），竖槽（31）左侧面上设有竖向的弧形凸起（32），横梁（13）左端可在竖槽（31）内上下滑动，竖槽（31）底部经多个减震弹簧（33）连接有位于竖槽（31）内的支撑板（34），减小了横梁（13）在竖槽（31）内向下滑动时与竖槽（31）底部之间产生的冲击。

8.根据权利要求1所述的一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，其特征在于，所述的横梁（13）左端与竖槽（31）之间设有滑动装置，滑动装置包括左右转动连接在横梁（13）左侧的滚轮（39），滚轮（39）的圆周侧面为内凹面（40），内凹面（40）可与弧形凸起（32）配合。

9.根据权利要求1所述的一种适用于大鼠的离体心脏灌流装置，其特征在于，所述的架体（1）上开设有左右方向的水平滑槽（23），水平滑槽（23）右端下侧和竖槽（31）上端连通，横梁（13）的左端可在竖槽（31）内上下滑动，且横梁（13）可在水平滑槽（23）内左右滑动。