CN112924053A - 一种模拟血液温场及温度监测的实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，包括水箱、第一隔膜计量泵、送血模拟管、第二隔膜计量泵、回血模拟管、铜丝、冰箱、温度传感器以及保温箱。该装置通过两个隔膜计量泵输送恒温水，用来模拟人体血液循环，铜丝与冰箱相连接模拟人体血管降温，送血模拟管和回血模拟管内不同位置布置的温度传感器，实现温场温度监测，整个装置结构简单，易于搭建，成本更低，实现了温场的模拟以及监测，对后续温场分析以及控制提供了实验基础。

Description

一种模拟血液温场及温度监测的实验装置

技术领域

本发明涉及人体血管环境模拟以及温度监测实验技术领域，更具体的说是涉及一种模拟血液温场及温度监测的实验装置。

背景技术

目前，心跳呼吸骤停、脑中风、特重型颅脑伤等急性严重脑缺血疾病发病率日益升高，研究发现，如果能在最短时间内采取有效的低温冷冻、恢复供血供氧等技术，病人死亡率及重度致残率有望下降。利用人工方法将机体体温降至28～35℃轻中度低温称为亚低温。现有研究证明亚低温可有效保护血-脑屏障，降低脑氧耗量，减轻脑水肿以及抑制内源性有害因子生成、释放，改善伤者预后，因而成为新兴的脑保护措施。

目前人工降温方法有多种，现有临床研究多采用全身体表降温方法，如通过冰毯、酒精擦浴、体表大血管走行部位(如腹股沟、腋窝和颈部等来诱导和维持体温；也有采用头部重点低温全身亚低温的方法，如冰帽或半导体贴敷式降温等。这些亚低温诱导方法虽然能达到目标温度，但操作过程繁琐、诱导过程较长，大多需要3～8h才能达到目标温度，并且维持和控制目标温度方面也存在较大困难，通常温度波动范围大，降温效果并不理想。

为此，血管内热交换降温技术应运而生，其工作原理是采用介入方法将温度控制导管插入人体深静脉内(如经锁骨下静脉至上腔静脉或经股静脉至下腔静脉)，直接对血液进行降温或复温。它的特点是降温迅速可靠，创伤较体外循环降温小。但是，该降温方式还存在需要进一步改进和完善的空间，因而对该新型降温方式进行模拟实验是改进该技术的重要手段。

因此，如何提供一种结构简单、操作便捷的模拟血液温场及温度监测的实验装置是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，该装置能够模拟人体血液温场环境，并能够准确的进行温场的温度检测，易于搭建，成本更低。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，该装置包括：水箱、第一隔膜计量泵、送血模拟管、第二隔膜计量泵、回血模拟管、铜丝、冰箱、温度传感器以及保温箱；

所述第一隔膜计量泵的一端伸入所述水箱内，所述第一隔膜计量泵的另一端与所述送血模拟管连通，所述回血模拟管设于所述送血模拟管内，所述回血模拟管的一端伸出所述送血模拟管，所述第二隔膜计量泵的一端伸入所述水箱内，所述第二隔膜计量泵的另一端与所述回血模拟管的伸出端连通；

所述铜丝的一端与所述冰箱连接，所述铜丝的另一端伸入所述回血模拟管中，所述温度传感器设有多个，多个所述温度传感器分别设于所述送血模拟管内靠近两端位置以及所述回血模拟管的内部；

所述送血模拟管和所述回血模拟管均设于所述保温箱内，所述送血模拟管的两端伸出所述保温箱分别与所述水箱连通。

进一步地，所述送血模拟管为不锈钢管。

进一步地，所述回血模拟管为医用吸氧管。

本发明中保温箱以及其内部的不锈钢管分别模拟人体及人体血管，不锈钢管内的铜丝与车载冰箱相连接，并由医用吸氧管包裹，模拟了处于低温温场的铜丝插入人体血管中，以实现人体血液降温的目的。其中，第一隔膜计量泵往不锈钢管内输送恒温水，模拟人体血液，第二隔膜计量泵往医用吸氧管内输送恒温水，模拟了回流血液。温度传感器分别布置在不锈钢管两端、医用吸氧管内部以及水箱等位置，实现了温场的温度检测。

进一步地，所述送血模拟管与所述水箱的连通管路上还设有用于控制水流单向流动的单向阀。本发明设置的单向阀，能够保证恒温水在管内定向循环，实现人体血管内血液循环的模拟。

进一步地，所述第一隔膜计量泵与所述送血模拟管的连通管路上还设有用于控制供水流量的第一流量计。

进一步地，所述第二隔膜计量泵与所述回血模拟管的连通管路上还设有用于控制供水流量的第二流量计。

第一流量计和第二流量计分别可以控制供水管路的流量以及回水管路的流量，从而获得更优的实验模拟效果。

进一步地，所述保温箱内和所述水箱内均设有温度传感器。为了实现保温箱内温度以及水箱内水温的控制，本发明还在保温箱和水箱内设置了温度传感器，从而达到更优的温度控制效果。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，该装置通过两个隔膜计量泵输送恒温水，用来模拟人体血液循环，铜丝与冰箱相连接模拟人体血管降温，送血模拟管和回血模拟管内不同位置布置的温度传感器，实现温场温度监测，整个装置结构简单，易于搭建，成本更低，实现了温场的模拟以及监测，对后续温场分析以及控制提供了实验基础。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种模拟血液温场及温度监测的实验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见附图1，本发明实施例公开了一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，该装置包括：水箱8、第一隔膜计量泵7、送血模拟管11、第二隔膜计量泵6、回血模拟管4、铜丝2、冰箱1、温度传感器3以及保温箱5；

第一隔膜计量泵7的一端伸入水箱8内，第一隔膜计量泵7的另一端与送血模拟管11连通，回血模拟管4设于送血模拟管11内，回血模拟管4的一端伸出送血模拟管11，第二隔膜计量泵6的一端伸入水箱8内，第二隔膜计量泵6的另一端与回血模拟管4的伸出端连通；

铜丝2的一端与冰箱1连接，铜丝2的另一端伸入回血模拟管4中，温度传感器3设有多个，多个温度传感器3分别设于送血模拟管11内靠近两端位置以及回血模拟管4的内部；

送血模拟管11和回血模拟管4均设于保温箱5内，送血模拟管11的两端伸出保温箱5分别与水箱8连通。

具体地，本实施例中送血模拟管11可以采用不锈钢管，回血模拟管4可以采用医用吸氧管。由于不锈钢管和医用吸氧管均是较容易获得的，整个装置更易于搭建。

在一些实施例中，送血模拟管11与水箱8的连通管路上还设有用于控制水流单向流动的单向阀12。

更优地，第一隔膜计量泵7与送血模拟管11的连通管路上还设有用于控制供血模拟管路上供水流量的第一流量计9。

同样地，第二隔膜计量泵6与回血模拟管4的连通管路上还设有用于控制回血模拟管路上供水流量的第二流量计10。

更优地，保温箱5内和水箱8内也均设置了温度传感器3，从而通过温度的监控实现对保温箱5和水箱8的控温。

在本实施例中，隔膜泵7与第一流量计9连接送血模拟管11(即不锈钢管)，并输送恒温水，回血模拟管4(即医用吸氧管)插入送血模拟管11中，回血模拟管4与第二隔膜泵6和第二流量计10相连接，并输送恒温水。不锈钢管和医用吸氧管在保温箱5中，铜丝2插入医用吸氧管中，并与冰箱1相连接。温度传感器3分别置于不锈钢管的两端以及医用吸氧管中。不锈钢管通过单向阀12连接水箱8，水箱8中设有温度传感器3。

这样，本实施例中保温箱5以及内部的不锈钢管模拟了人体及人体血管，不锈钢管内的铜丝2与冰箱1(可选用车载冰箱)相连接，并由医用吸氧管包裹，模拟了处于低温温场的铜丝2插入人体血管中，以实现人体血液降温的目的。其中，第一隔膜计量泵7往不锈钢管内输送恒温水，模拟人体血液，第二隔膜计量泵6往医用吸氧管内输送恒温水，模拟了回流血液。温度传感器3分别布置在不锈钢管两端、医用吸氧管内部、保温箱以及水箱等位置，实现了温场的温度检测。

在使用时，将本实施例公开的装置搭建好以后，打开冰箱1的开关以及保温箱5的开关，待铜丝2的温度降低以及保温箱5内达到37摄氏度时，打开第一隔膜泵7以及第二隔膜泵6，分别记录不同位置的温度传感器3的温度数据，并记录第一隔膜泵7和第二隔膜泵6的流量数据，完成人体血液温场的模拟以及血场温度的监测。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，其特征在于，包括：水箱(8)、第一隔膜计量泵(7)、送血模拟管(11)、第二隔膜计量泵(6)、回血模拟管(4)、铜丝(2)、冰箱(1)、温度传感器(3)以及保温箱(5)；

所述第一隔膜计量泵(7)的一端伸入所述水箱(8)内，所述第一隔膜计量泵(7)的另一端与所述送血模拟管(11)连通，所述回血模拟管(4)设于所述送血模拟管(11)内，所述回血模拟管(4)的一端伸出所述送血模拟管(11)，所述第二隔膜计量泵(6)的一端伸入所述水箱(8)内，所述第二隔膜计量泵(6)的另一端与所述回血模拟管(4)的伸出端连通；

所述铜丝(2)的一端与所述冰箱(1)连接，所述铜丝(2)的另一端伸入所述回血模拟管(4)中，所述温度传感器(3)设有多个，多个所述温度传感器(3)分别设于所述送血模拟管(11)内靠近两端位置以及所述回血模拟管(4)的内部；

所述送血模拟管(11)和所述回血模拟管(4)均设于所述保温箱(5)内，所述送血模拟管(11)的两端伸出所述保温箱(5)分别与所述水箱(8)连通。

2.根据权利要求1所述的一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，其特征在于，所述送血模拟管(11)为不锈钢管。

3.根据权利要求1所述的一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，其特征在于，所述回血模拟管(4)为医用吸氧管。

4.根据权利要求1所述的一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，其特征在于，所述送血模拟管(11)与所述水箱(8)的连通管路上还设有用于控制水流单向流动的单向阀(12)。

5.根据权利要求1所述的一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，其特征在于，所述第一隔膜计量泵(7)与所述送血模拟管(11)的连通管路上还设有用于控制供水流量的第一流量计(9)。

6.根据权利要求1所述的一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，其特征在于，所述第二隔膜计量泵(6)与所述回血模拟管(4)的连通管路上还设有用于控制供水流量的第二流量计(10)。

7.根据权利要求1所述的一种模拟血液温场及温度监测的实验装置，其特征在于，所述保温箱(5)内和所述水箱(8)内均设有温度传感器(3)。

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