CN110379274A - 一种用于流场观测的动脉瘤实验模型及制作方法 - Google Patents

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刘赵淼
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Abstract

本发明公开了一种用于流场观测的动脉瘤实验模型及制作方法，属于微流控技术领域。该装置由主体固体结构、入口、血管结构、动脉瘤结构和出口组成，可以实现动脉瘤的流场观测。简单的制作方法节约了实验成本。灵活的尺寸设计满足不同实验条件的要求，方便实验的进行。该方法可以实现动脉瘤三维模型的制作，为动脉瘤内部流场的研究提供基础，其操作简单，应用范围广，具有较高的科研应用价值。该装置克服了传统装置的复杂和难操作的缺点，其结构简单，提高了实验的精确性，增加了实验方案的灵活性。本发明有利于制作三维动脉瘤模型并进行实验研究，对人类生物医学的科学研究具有重要意义。

Description

一种用于流场观测的动脉瘤实验模型及制作方法
技术领域
本发明涉及一种新型的可用于流场观测的动脉瘤实验模型及制作方法。本发明属于微流控技术研究领域。
背景技术
动脉瘤是由血液动力学应激而引起的动脉异常扩张，动脉瘤壁随着血液动力冲击会越来越薄，最终发生破裂大出血造成生命危险。动脉瘤血流方向和壁面剪切力对动脉瘤发展有重大影响，研究动脉瘤内血流方向以及对壁面的最大剪切力，可以确定最佳递药方式和预测动脉瘤破裂时期。微流体系统是分析化学，生命科学和医学研究的重要工具，微流控技术在混合器，细胞筛选和人体仿生器官方面研究取得了重大进展。通过研究动脉瘤内血液流动力学，预测动脉瘤的最易破裂位置和破裂风险程度，会对动脉瘤内药物递送和治疗提供指导意义。但由于动脉瘤不是规则的矩形模型，在实验中制作三维的圆形动脉瘤模型较为困难，所以目前对于动脉瘤的研究多停留在二维空间，但真实人体中的三维动脉瘤与其相差较大，目前的研究不能很好的为研究动脉瘤的发展机理和治疗提供指导意义。因此，发明一种新型的可用于流场观测的动脉瘤实验模型及制作方法具有重要科研价值。
发明内容
本发明目的是实现动脉瘤的流场观测，设计一种用于流场观测的动脉瘤实验模型及制作方法，该方法可以实现动脉瘤三维模型的制作，为动脉瘤内部流场的研究提供基础，其操作简单，应用范围广，具有较高的科研应用价值，其采用的技术方案如下：
一种用于流场观测的动脉瘤实验模型，包括主体固体结构1、入口2、血管结构3、动脉瘤结构4和出口5。
具体而言，入口2、血管结构3、动脉瘤结构4和出口5为主体固体结构1上通道或孔洞结构，且各结构为模型工作时流体流动区域；入口2、血管结构3、动脉瘤结构4和出口5的尺寸根据实验要求而制定。主体固体结构1为立方体结构，血管结构3与主体固体结构1的顶面及底面平行，血管结构3的两端分别为入口2和出口5。血管结构3为三维圆柱形，动脉瘤结构4为三维球形，血管结构3的中间位置设有弧形切口，动脉瘤结构4通过弧形切口与动脉瘤结构4连接；
所述主体结构1由聚二甲基硅氧烷制作，为动脉瘤的研究提供流动空间；
本发明总体工作过程如下：
在未凝固的主体结构1内放置尺寸大小合适的圆管结构作为血管结构3，圆管中部一侧有一弧形切口，弧形切口具体尺寸根据实验研究条件而定。出口5封住，入口2处以特定流量通入气体，使气体从圆管的弧形切口处将未凝固的聚二甲基硅氧烷鼓出，从而形成动脉瘤结构4。
附图说明
图1是本发明模型的三维结构示意图。
图2是本发明模型的断面结构示意图。
图中：1.主体固体结构，2.入口，3.血管结构，4.动脉瘤结构，5.出口。
具体的实施方式
下面结合结构附图对发明的工作过程和效果进行进一步的说明。
图1为一种用于流场观测的动脉瘤实验模型及制作方法的结构示意图。
一种用于流场观测的动脉瘤实验模型及制作方法。该通道包括主体固体结构1、入口2、血管结构3、动脉瘤结构4和出口5。入口2、血管结构3、动脉瘤结构4和出口5为主体固体结构1上通道或孔洞结构，且各结构为模型工作时流体流动区域；入口2、血管结构3、动脉瘤结构4和出口5的尺寸可根据实验要求而制定。
所述主体结构1由聚二甲基硅氧烷制成。
所述流体入口为设置在主体结构1上的上下贯通的孔洞结构。
本装置的工作过程如下：在未凝固的主体结构1内放置尺寸大小合适的圆管结构，圆管中部一侧有一特定尺寸的切口，具体尺寸可根据实验研究条件而定。出口封住，入口处以特定流量通入气体，使气体从圆管切口处将未凝固的聚二甲基硅氧烷鼓出，从而形成动脉瘤结构4。
注：由于微通道尺寸较小且较为灵活，用实际尺寸不能有效表征实验模型流道部分的结构，因此附图使用的是微流道结构相对放大的实验模型示意图。

Claims (3)

1.一种用于流场观测的动脉瘤实验模型，其特征在于：包括主体固体结构(1)、入口(2)、血管结构(3)、动脉瘤结构(4)和出口(5)；
具体而言，入口(2)、血管结构(3)、动脉瘤结构(4)和出口(5)为主体固体结构(1)上通道或孔洞结构，且各结构为模型工作时流体流动区域；入口(2)、血管结构(3)、动脉瘤结构(4)和出口(5)的尺寸根据实验要求而制定；主体固体结构(1)为立方体结构，血管结构(3)与主体固体结构(1)的顶面及底面平行，血管结构(3)的两端分别为入口(2)和出口(5)；血管结构(3)为三维圆柱形，动脉瘤结构(4)为三维球形，血管结构(3)的中间位置设有弧形切口，动脉瘤结构(4)通过弧形切口与动脉瘤结构(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于流场观测的动脉瘤实验模型，其特征在于：主体固体结构(1)由聚二甲基硅氧烷制作，为动脉瘤的研究提供流动空间。
3.利用权利要求1所述模型进行的一种用于流场观测的动脉瘤实验模型制作方法，其特征在于：在未凝固的主体固体结构(1)内放置尺寸大小合适的圆管结构作为血管结构(3)，圆管中部一侧有一弧形切口，弧形切口具体尺寸根据实验研究条件而定；出口(5)封住，入口(2)处以特定流量通入气体，使气体从圆管的弧形切口处将未凝固的聚二甲基硅氧烷鼓出，从而形成动脉瘤结构(4)。
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