CN113503906B - 用于医用植介入体成栓的体外循环实验台及实验方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于医用植介入体成栓的体外循环实验台及实验方法。其中，该实验台包括实验段模块，循环回路模块和温度控制模块，实验段模块包括带动力泵的医用植介入体和具有生物相容性的透明管，医用植介入体设置在透明管内，透明管具有进口端和出口端；循环回路模块与实验段模块共同形成用于实验液体循环流动的循环回路；循环回路模块用于监测和控制循环回路中的循环流动的实验液体的压力和流量；温度控制模块用于控制循环回路中的实验液体的温度。本发明可以较好地模拟人体内环境，又可以在可控时间内模拟体内血栓生长情况，为植入医疗器械的抗凝抑栓性能研究提供了稳定可靠的实验平台。

Description

用于医用植介入体成栓的体外循环实验台及实验方法

技术领域

本发明涉及医用植介入体的实验测试设备技术领域，尤其涉及一种用于医用植介入体成栓的体外循环实验台及实验方法。

背景技术

心血管疾病严重威胁人类的健康和生命。目前，医用植介入体是治疗心脑血管疾病最有效的手段之一，常见的与血液直接接触的医用植介入体有人工心脏、人工心脏瓣膜、人工支架等等。医用植介入体都需要经过临床前试验，包括体外循环实验平台的体外实验、标准的实验室检测(如使用材料的生物相容性测试、散热噪声测试等)与动物实验。动物实验代价昂贵，耗时长久，标准实验与实际使用工况又相差巨大，然而体外实验可重复性强，耗时短，可以检验植入医疗器械设计性能是否满足生理要求，并指导植入医疗器械的设计改进，是一种植入医疗器械的重要实验研究手段。

国内外研究中现有的体外循环实验平台通常是参照了美国材料实验协会提供的标准试验方法标准ASTM.F1841中的溶凝血测试装置，研究的重点是模拟植入医疗器械在人体内运行的环境，通过模拟试验测试血泵的流体力学性能，包括流量、压力、温度、心脏的脉动特性等关键因素，实验结果是检测植入医疗器械的性能是否符合临床使用要求的重要依据。但是现有的试验台由于实验时间和试验方法的限制，无法在体外实验中模拟体内医用植介入体血栓的形成，对于血栓的观测只能依赖于动物实验，无法快速、便捷、有效地指导植入医疗器械的抗凝抑栓的设计优化。因此，亟需研发一款既可以较好地模拟人体内环境，又可以在可控时间内模拟体内血栓生长情况的体外循环实验平台。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台，可以较好地模拟人体内环境，又可以在可控时间内模拟体内血栓生长情况。

根据本发明第一方面实施例的一种用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台包括：

实验段模块，所述实验段模块包括带动力泵的医用植介入体和具有生物相容性的透明管，所述医用植介入体设置在所述透明管内，所述透明管具有进口端和出口端；

循环回路模块，所述循环回路模块的一端与所述透明管的所述进口端相连且另一端与所述透明管的所述出口端相连，从而使得所述循环回路模块与所述实验段模块共同形成用于所述实验液体循环流动的循环回路；所述循环回路模块用于监测和控制所述循环回路中的循环流动的所述实验液体的压力和流量；

温度控制模块，所述温度控制模块用于控制所述循环回路中的所述实验液体的温度。

根据本发明第一方面实施例的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台，一方面通过实验段模块的透明管与循环回路模块连接形成的循环回路，可以模拟真实地模拟人体体内循环回路；另一方面通过循环回路模块监测和控制循环回路中的循环流动的实验液体的压力和流量，可以便于辅助实验人员对循环回路中的压力和流速进行调节，以模拟人体体内血液流动情况，同时通过温度控制模块控制循环回路中的实验液体的温度，可以使得循环回路中的实验液体的温度维持在人体生理温度37±1℃的温度范围，实现恒温功能，从而可以模拟人体血管内的温度环境，由此，本发明第一方面实施例的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台从压力、流量和温度等方面可以真实较好地模拟人体内循环环境。而且，通过循环回路模块对实验液体流量参数变化的情况还可以判断医用植介入体表面的血栓生长情况，例如，当实验液体为血液时，血液注入循环回路中循环流动一段时间后，血液的流量参数下降为初始流量参数的20％时，说明测试的医用植介入体表面已经形成了大量的血栓，可以停止实验。由此，本发明第一方面实施例的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台，可以较好地模拟人体内环境，又可以在可控时间内模拟体内血栓生长情况，为植入医疗器械如人工心脏泵、人工支架或人工心脏瓣膜等的抗凝抑栓性能研究提供了稳定可靠的实验平台，能够快速、便捷、有效地指导植入医疗器械的抗凝抑栓的设计优化；同时，结构简单，成本低，相对于动物实验周期短。

根据本发明第一方面的一个实施例，所述透明管为亚克力管。

根据本发明第一方面的一个实施例，所述循环回路模块包括具有生物相容性的软管、第一压力传感器、第一节流阀、超声流量传感器、储液容器、第一注入口、第二注入口和第二压力传感器；所述软管的一端与所述透明管的所述进口端相连且另一端与所述透明管的另一端相连；第一压力传感器、第一节流阀、超声流量传感器、储液容器、第一注入口、第二注入口和第二压力传感器按照自所述软管的另一端至所述软管的一端的方向依次设置在所述软管上；

其中，所述第一压力传感器靠近所述出口端，用于监测所述循环回路中的循环流动的所述实验液体流出所述实验段模块之后的出口压力；

所述第二压力传感器靠近所述进口端，用于监测所述循环回路中的循环流动的所述实验液体进入所述实验段模块之前的进口压力；

所述第一节流阀和所述储液容器用于调节所述循环回路中的循环流动的所述实验液体的流量和压力，所述储液容器还用于排出所述循环回路中的循环流动的所述实验液体中的气体；

所述超声流量传感器用于监测所述循环回路中的循环流动的所述实验液体的流量；

所述第一注入口和所述第二注入口用于根据实验需求分别注入相应的实验液体。

根据本发明第一方面的一个实施例，所述软管为医用PVC管。

根据本发明第一方面的一个实施例，所述软管的内径为3/8英尺，所述循环回路全长为200±20cm。

根据本发明第一方面的一个实施例，所述储液容器设有排气口。

根据本发明第一方面的一个实施例，所述循环回路模块还包括注射泵和第二节流阀、所述注射泵通过连接管与所述第二注入口相连，所述第二节流阀设置在所述连接管上；所述注射泵用于注射药物试剂。

根据本发明第一方面的一个实施例，所述温度控制模块包括加热电阻和红外测温器；所述加热电阻包裹所述储液容器，用于对所述储液容器加热，以使所述循环回路中的循环流动的所述实验液体维持在恒定的生理温度；所述红外测温器用于对所述实验段模块测温。

所述温度控制模块还包括温度控制器，所述温度控制器用于控制所述加热电阻的温度。

本发明第二方面还提出了一种用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台的实验方法。

根据本发明第二方面实施例的一种用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台的实验方法，包括如下步骤：

血液采集：采集没有疾病特征的动物的血液进入含抗凝剂的血袋，其中，新鲜人血采后24h内使用，除人以外的其它动物新鲜血液采后48h使用，运输和储存在2-8℃温度范围；

血液注入循环：先用生理盐水冲洗和润湿所述循环回路中的所有与血液接触的表面，再将采集的血液用孔径70μm滤网过滤后，过滤后的血液用37±1℃的水浴加热至生理温度或恢复至室温，将水浴加热后的血液注入所述循环回路中，所述循环回路中血液体积为200±20mL，温度为37±1℃；

血栓生成：待所述循环回路中完全混合填充后，向所述循环回路中持续注入CaCl₂溶液一段时间，观察所述循环回路的压力和流量，当流量参数下降为初始流量参数的20％时，则说明所述医用植介入体表面已形成大量的血栓，停止实验；

血栓形成后的处理和检测：取出所述医用植介入体，用生理盐水冲洗以去除表面质地松散的血栓，保留粘附紧密、结构致密的血栓，拍照记录血栓形态和生长位置，取少量血栓样品进行检测。

根据本发明第二方面实施例的一种用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台的实验方法，包括血液采集、血液注入循环、血栓生成及血栓形成后的处理和检测的步骤，通过将采集到新鲜的血液注入到循环回路中，在体外模拟血栓的生长过程并对血栓的生长情况进行处理和观察，利用CaCl₂溶液具有加速凝血的特点，在具体的实验测试中，改变CaCl₂溶液加入的量，加入的速度等参数对血栓生长速度进行调控，在很好地模拟人体血液的环境的情况下，便捷、快速地进行医用植介入体的抗凝抑栓性能进行测试，能够有效地指导植入医疗器械的抗凝抑栓的设计优化；同时，相对于动物实验周期短，成本低，结构简单，更易操作。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明第一方面实施例的一种用于医用植介入体成栓的体外循环实验台的示意图。

图2为本发明第二方面实施例的一种用于医用植介入体成栓的体外循环实验台的实验方法的流程示意图。

附图标记：

用于医用植介入体成栓的体外循环实验台1000

实验段模块1 进口端101 出口端102

循环回路模块2

软管21 第一压力传感器22 第一节流阀23 超声流量传感器24

储液容器25 第二压力传感器26 注射泵27 第二节流阀28 排气口29

温度控制模块3

加热电阻31 红外测温器32 温度控制器33

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合图1描述根据本发明实施例的一种用于医用植介入体成栓的体外循环实验台1000。

如图1所示，本发明第一方面实施例的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台1000，包括实验段模块1、循环回路模块2和温度控制模块3，其中实验段模块1包括带动力泵的医用植介入体和具有生物相容性的透明管，医用植介入体设置在透明管内，透明管具有进口端101和出口端102；循环回路模块2的一端与透明管的进口端101相连且另一端与透明管的出口端102相连，从而使得循环回路模块2与实验段模块1共同形成用于实验液体循环流动的循环回路；循环回路模块2用于监测和控制循环回路中的循环流动的实验液体的压力和流量；温度控制模块3用于控制循环回路中的实验液体的温度。

具体而言，实验段模块1包括带动力泵的医用植介入体和具有生物相容性的透明管，医用植介入体设置在透明管内，透明管具有进口端101和出口端102。可以理解的是，医用植介入体可以为人工心脏泵、人工支架或人工心脏瓣膜等，其中，人工心脏泵本身具有动力泵的功能，可以提供为循环回路模块2中的实验液体循环流动的动力，当人工支架或人工心脏瓣膜等医用植介入体自身不带有动力泵时，可以将人工脏泵作为动力泵与人工支架或人工心脏瓣膜等一起放入透明管中进行测试，以提供循环回路模块2中的实验液体循环流动的动力，使得循环回路中的实验液体循环流动起来，透明管用于容纳医用植介入体，透明管具有透明的特点，可以便于实验人员直观地观察透明管内的医用植介入体表面血栓的生长情况，透明管还具有生物相容性，可以避免在实验过程中，血液在透明管内壁上形成血栓，影响实验结果；透明管的进口端101为循环回路中的实验液体流入透明管内的一端，透明管的出口端102为透明管中的实验液体流出的一端。

循环回路模块2的一端与透明管的进口端101相连且另一端与透明管的出口端102相连，从而使得循环回路模块2与实验段模块1共同形成用于实验液体循环流动的循环回路，该循环回路用于模拟人体体内循环；循环回路模块2用于监测和控制循环回路中的循环流动的实验液体的压力和流量，也就是说，循环回路模块2还具有检测和控制循环回路中的循环流动的实验液体的压力和流量的功能，以便辅助实验人员对循环回路中的压力和流速进行调节，以模拟人体体内血液流动情况，可以真实较好地模拟人体内血管环境，而且，通过对实验液体流量参数变化的情况还可以判断医用植介入体表面的血栓生长情况，例如，当实验液体为血液时，血液注入循环回路中循环流动一段时间后，血液的流量参数下降为初始流量参数的20％时，说明测试的医用植介入体表面已经形成了大量的血栓，可以停止实验。

温度控制模块3用于控制循环回路中的实验液体的温度，有利于循环回路中的实验液体的温度维持在人体生理温度37±1℃的温度范围，实现恒温功能，从而可以模拟人体血管内的温度环境。

本发明第一方面实施例的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台1000，一方面通过实验段模块1的透明管与循环回路模块2连接形成的循环回路，可以模拟真实地模拟人体循环回路；另一方面通过循环回路模块2监测和控制循环回路中的循环流动的实验液体的压力和流量，可以便于辅助实验人员对循环回路中的压力和流速进行调节，以模拟人体体内血液流动情况，同时通过温度控制模块3控制循环回路中的实验液体的温度，可以使得循环回路中的实验液体的温度维持在人体生理温度37±1℃的温度范围，实现恒温功能，从而可以模拟人体血管内的温度环境，由此，本发明第一方面实施例的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台1000从压力、流量和温度等方面可以真实较好地模拟人体内循环环境。而且，通过循环回路模块2对实验液体流量参数变化的情况还可以判断医用植介入体表面的血栓生长情况，例如，当实验液体为血液时，血液注入循环回路中循环流动一段时间后，血液的流量参数下降为初始流量参数的20％时，说明测试的医用植介入体表面已经形成了大量的血栓，可以停止实验。由此，本发明第一方面实施例的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台1000，可以较好地模拟人体内环境，又可以在可控时间内模拟体内血栓生长情况，为植入医疗器械如人工心脏泵、人工支架或人工心脏瓣膜等的抗凝抑栓性能研究提供了稳定可靠的实验平台，能够快速、便捷、有效地指导植入医疗器械的抗凝抑栓的设计优化；同时，结构简单，成本低，相对于动物实验周期短。

根据本发明第一方面的一个实施例，透明管为亚克力管。需要说明的是，亚克力管具有良好的透明度和生物相容性，是一种优选的实施方式，可以方便实验人员对亚克力管内的医用植介入体表面血栓生长情况进行直观观察，同时，亚克力管内表面也不会形成血栓。

根据本发明第一方面的一个实施例中，循环回路模块2包括具有生物相容性的软管21、第一压力传感器22、第一节流阀23、超声流量传感器24、储液容器25、第一注入口、第二注入口和第二压力传感器26；软管21的一端与透明管的进口端101相连且另一端与透明管的另一端相连；第一压力传感器22、第一节流阀23、超声流量传感器24、储液容器25、第一注入口、第二注入口和第二压力传感器26按照自软管21的另一端至软管21的一端的方向依次设置在软管21上。可以理解的是，在循环回路模块2中设置具有生物相容性的软管21，可以模拟人体主动脉血管，软管21具有良好的生物相容性特点，可以避免血液在软管21内表面发生凝血而形成血栓，从而不影响正常的实验，因此采用具有生物相容性的软管21是为了保证实验准确高效地进行；第一压力传感器22、第一节流阀23、超声流量传感器24、储液容器25、第一注入口、第二注入口和第二压力传感器26按照自软管21的另一端至软管21的一端的方向依次设置在软管21上，按照这样的顺序进行设置，一方面循环回路模块2与实验段模块1形成了一个完整的循环回路，供实验液体循环流动，另一方面还可以进一步监测和控制循环回路的压力和流量。

具体地，第一压力传感器22靠近出口端102，用于监测循环回路中的循环流动的实验液体流出实验段模块1之后的出口压力，第二压力传感器26靠近进口端101，用于监测循环回路中的循环流动的实验液体进入实验段模块1之前的进口压力。这样，就可以通过第一压力传感器22和第二压力传感器26监测的数值实时监测到实验段模块1中实验液体的压力变化情况，实验人员可以根据压力变化情况来判断植介入体表面血栓的生长情况。

具体地，第一节流阀23和储液容器25用于调节循环回路中的循环流动的实验液体的流量和压力，储液容器25还用于排出循环回路中的循环流动的实验液体中的气体。可以理解的是，调节循环回路中的实验液体的流量和压力使实验液体的流速和压力尽量接近于人体的血液流动情况。由于在具体实验过程中，需要向循环回路中加入实验液体，实验液体的注入会占据循环回路中的体积的同时会不可避免地产生气泡，轻轻摇晃敲击有气泡的位置，使气泡沿着软管21进入储液容器25中，储液容器25可以是一个由具有生物相容性的材质制成的软质透明袋，储液容器25上设置有密封的排气口29，打开储液容器25上的排气口29，排出储液容器25中的气泡，再关上排气口29，从而避免气泡对循环回路中的实验液体流动和血栓形成造成影响。

具体地，超声流量传感器24用于监测循环回路中的循环流动的实验液体的流量。可以理解的是，一方面超声流量传感器24可以检测循环回路中的实验液体的流量，通过观察实验液体的流量数值可以判断血栓的形成情况，例如，当流量传感器参数下降为初始参数的20％时，说明测试的医用植介入体表面已经形成了大量的血栓，停止实验；另一方面超声流量传感器24是一种非接触式的流量监测器，即超声流量传感器24在对实验液体的流量进行检测时，不会与实验液体接触，避免了实验液体在普通流量监测器的表面异物上形成血栓的情况，减少外部因素对实验过程的影响。

具体地，第一注入口和第二注入口用于根据实验需求分别注入相应的实验液体。在实际操作过程中，第一注入口可以用于向循环回路注入生理盐水，并从第一注入口抽出循环回路中的生理盐水，以及用于向循环回路注入实验测试的实验血液，并从第一注入口抽出该实验血液；第二注入口可以用于在实验过程中匀速向循环回路中加入实验试剂，例如CaCl₂溶液等，来中和血液中的抗凝剂或者调控血液中的血栓形成的速度，实验试剂可以根据实验步骤需要进行选取。需要说明的是，生理盐水、实验血液及实验试剂等都属于实验液体。

根据本发明第一方面进一步的实施例，软管21为医用PVC管。可以理解的是，医用PVC管具有较好的生物相容性，血液在流经医用PVC管时，不会在医用PVC管上形成血栓，有利于医用植介入体实验测试过程的正常进行；同时医用PVC管具有较好的弹性，可以较好地模拟人体血管。

根据本发明第一方面进一步的实施例，软管21的内径为3/8英尺，循环回路全长为200±20cm。需要说明的是，软管21的内径为3/8英尺接近人体主动脉血管内径，将循环回路的全长设置在200±20cm的范围内，可以较好地模拟人体血管回路。

根据本发明第一方面进一步的实施例，储液容器25设有排气口29。可以理解的是，在储液容器25上设置排气口29可以方便实验人员排出实验液体中的气泡，减少气泡对实验液体流动的影响，增加实验测试的可控性。

根据本发明第一方面进一步的实施例，循环回路模块2还包括注射泵27和第二节流阀28，注射泵27通过连接管与第二注入口相连，第二节流阀28设置在连接管上；注射泵27用于注射药物试剂。需要说明的是，当需要将药物试剂注射到循环回路中时，打开第二节流阀28，注射泵27可以定速将药物试剂均匀注入循环回路中，避免循环回路中瞬时局部浓度过大的情况，注射完毕后，关闭第二节流阀28，避免循环回路中的实验液体流出循环回路，也就是说，第二节流阀28可用于调节药物试剂的注入速度和控制循环回路和连接管的断开和联通，起到一个开关的作用。

根据本发明第一方面进一步的实施例，温度控制模块3包括加热电阻31和红外测温器32；加热电阻31包裹储液容器25，用于对储液容器25加热，以使循环回路中的循环流动的实验液体维持在恒定的生理温度；红外测温器32用于对实验段模块1测温。需要说明是，加热电阻31和储液容器25处于不接触状态，加热电阻31不会对储液容器25产生局部高温，且加热电阻31在对储液容器25中的实验液体进行加热时，不会对实验液体中血细胞造成破坏，加热电阻31对储液容器25进行加热，使实验液体处于恒定的生理温度。红外测温器32是一种非接触式的测温器，避免了实验液体在普通测温器的表面异物上形成血栓的情况，减少外部因素对实验过程的影响。

根据本发明第一方面再进一步的实施例，温度控制模块3还包括温度控制器33，温度控制器33用于控制加热电阻31的温度，以便将实验液体控制在恒定的生理温度。

本发明第二方面还提出了一种用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台的实验方法。

如图2所示，根据本发明第二方面实施例的用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台的实验方法，其中，该用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台为根据本发明第一方面任意一个实施例的用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台，该实验方法包括如下步骤：

步骤S1：血液采集：采集没有疾病特征的动物的血液进入含抗凝剂的血袋，其中，新鲜人血采后24h内使用，除人以外的其它动物新鲜血液采后48h使用，运输和储存在2-8℃温度范围。

具体地，血液采集包括如下子步骤：血液采自体温正常，没有疾病特征的动物，采血前禁食12h；

使用大口径针头(14G或更大)通过静脉穿刺技术采集血液进入含抗凝剂的血袋(采血借助重力自然流出或者使用负压不超过100mmHg)；

新鲜人血采后24h内使用，除人以外的其它动物新鲜血液采后48h使用(尽量取血后一个小时内使用)。运输和储存应在2-8℃温度范围。

利用该血液采集步骤可以获得实验测试要求的血液，该血液的状态接近于处于动物体内血液的状态。

步骤S2：血液注入循环：先用生理盐水冲洗和润湿循环回路中的所有与血液接触的表面，再将采集的血液用孔径70μm滤网过滤后，过滤后的血液用37±1℃的水浴加热至生理温度或恢复至室温，将水浴加热后的血液注入循环回路中，循环回路中血液体积为200±20mL，温度为37±1℃。

具体地，在血液进入循环回路之前，在循环回路中填充生理盐水，循环约10至20min，以冲洗和湿润所有与血液接触的表面；

在血液进入循环回路之前，使用漏斗，50ml针管，孔径70μm滤网对血液进行过滤(滤网放到漏斗上，漏斗连接50ml针管，针管连接血袋)；

将过滤后的血液用37±1℃的水浴加热至生理温度或恢复至室温；

将血液通过注入口注入回路，注入过程中尽量避免产生气泡；

完成血液注入后，轻轻摇晃敲击有气泡的位置，将气泡全部排入储液容器25中，再通过储液容器25的排气口29将回路中的气体排出；

试验回路总体积200±20mL血液。循环温度为37±1℃。

采用生理盐水冲洗循环回路可以洗去残存在循环回路中的杂质，使回路处于一个干净清洁的状态，另一方面生理盐水使循环回路处于与血液相同的渗透压环境，使血细胞不会由于渗透压不均衡而破裂死亡，避免血栓的形成加快的情况出现；对血液进行过滤的目的是除去血液在运输过程中形成的血栓，避免已经形成的血栓对实验测试过程造成影响；将过滤后的血液用37±1℃的水浴加热至生理温度或恢复至室温，使血液恢复生理温度，以恢复血细胞的正常状态和活性；注入过程中尽量避免产生气泡，完成血液注入后，轻轻摇晃敲击有气泡的位置，将气泡全部排入储液容器25中，再通过储液容器25的排气口29将循环回路中的气体排出。

步骤S3：血栓生成，待循环回路中完全混合填充后，向循环回路中持续注入CaCl₂溶液一段时间，观察循环回路的压力和流量，当流量参数下降为初始流量参数的20％时，则说明医用植介入体表面已形成大量的血栓，停止实验。

具体地，循环回路运行5min，确保血液在循环回路中完全混合填充；

使用注射泵27通过加药口以0.25ml/min的速度加入5ml(与回路中血液的比例是40:1)的0.2Mol/L的CaCl₂溶液，共计持续20分钟；

观测超声流量传感器24、第一压力传感器22和第二压力传感器26的参数，当超声流量传感器24参数下降为初始参数的20％时，说明测试的医用植介入体表面已经形成了大量的血栓，停止实验。

需要说明的是，CaCl₂溶液具有加速凝血的作用，在具体的实验测试中，可以通过改变CaCl₂溶液加入的量，加入的速度等参数对血栓生长速度进行调控，可以便捷快速地进行医用植介入体的抗凝抑栓性能测试，也便于观测血栓的生长情况。

步骤S4：血栓形成后的处理和检测，取出医用植介入体，用生理盐水冲洗以去除表面质地松散的血栓，保留粘附紧密、结构致密的血栓，拍照记录血栓形态和生长位置，取少量血栓样品进行检测。

具体地，将测试的医用植介入体从循环回路中取出，生理盐水冲洗2-3次，去除表面质地松散的血栓，保留粘附紧密、结构致密的血栓，拍照记录血栓形态和生长位置，取少量血栓样品进行检测。

总之而言，本发明第二方面实施例的一种用于医用植介入体形成血栓的体外循环实验台的实验方法，包括血液采集、血液注入循环、血栓生成及血栓形成后的处理和检测的步骤，通过将采集到新鲜的血液注入到循环回路中，在体外模拟血栓的生长过程并对血栓的生长情况进行处理和观察，利用CaCl₂溶液具有加速凝血的特点，在具体的实验测试中，改变CaCl₂溶液加入的量，加入的速度等参数对血栓生长速度进行调控，在很好地模拟人体血液的环境的情况下，便捷、快速地进行医用植介入体的抗凝抑栓性能进行测试，能够有效地指导植入医疗器械的抗凝抑栓的设计优化；同时，相对于动物实验周期短，成本低，结构简单，更易操作

下面用一个具体的例子来详细描述本发明的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台1000及实验方法。

在该例子中，用于医用植介入体成栓的体外循环实验台1000包括实验段模块1、循环回路模块2和温度控制模块3。

其中，实验段模块1包括带动力泵的医用植介入体和具有生物相容性的透明管，透明管为亚克力管，医用植介入体设置在透明管内，透明管具有进口端101和出口端102。

循环回路模块2的一端与透明管的进口端101相连且另一端与透明管的出口端102相连，从而使得循环回路模块2与实验段模块1共同形成用于实验液体循环流动的循环回路；循环回路模块2用于监测和控制循环回路中的循环流动的实验液体的压力和流量。

具体的，循环回路模块2包括具有生物相容性的软管21、第一压力传感器22、第一节流阀23、超声流量传感器24、储液容器25、第一注入口、第二注入口和第二压力传感器26。软管21为医用PVC管，软管21的内径为3/8英尺，循环回路全长为200±20cm，储液容器25设有排气口29。软管21的一端与透明管的进口端101相连且另一端与透明管的另一端相连；第一压力传感器22、第一节流阀23、超声流量传感器24、储液容器25、第一注入口、第二注入口和第二压力传感器26按照自软管21的另一端至软管21的一端的方向依次设置在软管21上；

其中，第一压力传感器22靠近出口端102，用于监测循环回路中的循环流动的实验液体流出实验段模块1之后的出口压力；第二压力传感器26靠近进口端101，用于监测循环回路中的循环流动的实验液体进入实验段模块1之前的进口压力；第一节流阀23和储液容器25用于调节循环回路中的循环流动的实验液体的流量和压力，储液容器25还用于排出循环回路中的循环流动的实验液体中的气体；超声流量传感器24用于监测循环回路中的循环流动的实验液体的流量；第一注入口和第二注入口用于根据实验需求分别注入相应的实验液体；

循环回路模块2还包括注射泵27和第二节流阀28、注射泵27通过连接管与第二注入口相连，第二节流阀28设置在连接管上；注射泵27用于注射药物试剂；

温度控制模块3用于控制循环回路中的实验液体的温度，温度控制模块3包括加热电阻31和红外测温器32；加热电阻31包裹储液容器25，用于对储液容器25加热，以使循环回路中的循环流动的实验液体维持在恒定的生理温度；红外测温器32用于对实验段模块1测温，温度控制模块3还包括温度控制器33，温度控制器33用于控制加热电阻31的温度。

该例子中的各个功能模块的作用及效果与上文中的对应的各个功能模块的作用相同，在此不再赘述。

该例子中，用于医用植介入体成栓的体外循环实验台1000的实验方法包括如下步骤：

步骤S1：血液采集

血液采自体温正常，没有疾病特征的动物，采血前禁食12h；

使用大口径针头(14G或更大)通过静脉穿刺技术采集血液进入含抗凝剂的血袋(采血借助重力自然流出或者使用负压不超过100mmHg)；

新鲜人血采后24h内使用，动物血液采后48h使用(尽量取血后一个小时内使用)。运输和储存应在2-8℃温度范围。

步骤S2：血液注入循环

在血液进入循环之前，在回路中填充生理盐水，循环约10至20min，以冲洗和湿润所有与血液接触的表面；

在血液进入循环之前，使用漏斗，50ml针管，孔径70μm滤网对血液进行过滤(滤网放到漏斗上，漏斗连接50ml针管，针管连接血袋)；

将过滤后的血液用37±1℃的水浴加热至生理温度或恢复至室温；将血液通过注入口注入回路。注入过程中尽量避免产生气泡；完成血液注入后，轻轻摇晃敲击有气泡的位置，将气泡全部排入储液容器25中，再通过储液容器25的排气口29将回路中的气体排出；

试验回路总体积200±20mL血液。循环温度为37±1℃。

步骤S3：血栓生成

循环回路运行5min，确保血液在回路中完全混合填充；使用注射泵27通过加药口以0.25mL/min的速度加入5ml(与回路中血液的比例是40:1)的0.2Mol/L的CaCl₂溶液，共计持续20分钟；观测超声流量传感器24和压力传感器参数，当流量传感器参数下降为初始参数的20％时，说明测试的医用植介入体表面已经形成了大量的血栓，停止实验。

步骤S4：血栓形成后的处理和检测

将测试的医用植介入体从循环取出，生理盐水冲洗2-3次，去除表面质地松散的血栓，保留粘附紧密、结构致密的血栓，拍照记录血栓形态和生长位置，取少量血栓样品进行检测。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种用于医用植介入体成栓的体外循环实验台，其特征在于，包括：

实验段模块，所述实验段模块包括带动力泵的医用植介入体和具有生物相容性的透明管，所述医用植介入体设置在所述透明管内，所述透明管具有进口端和出口端；

循环回路模块，所述循环回路模块的一端与所述透明管的所述进口端相连且另一端与所述透明管的所述出口端相连，从而使得所述循环回路模块与所述实验段模块共同形成用于所述实验液体循环流动的循环回路；所述循环回路模块用于监测和控制所述循环回路中的循环流动的所述实验液体的压力和流量；所述循环回路模块包括具有生物相容性的软管、第一压力传感器、第一节流阀、超声流量传感器、储液容器、第一注入口、第二注入口和第二压力传感器；所述软管的一端与所述透明管的所述进口端相连且另一端与所述透明管的另一端相连；第一压力传感器、第一节流阀、超声流量传感器、储液容器、第一注入口、第二注入口和第二压力传感器按照自所述软管的另一端至所述软管的一端的方向依次设置在所述软管上；其中，所述第一压力传感器靠近所述出口端，用于监测所述循环回路中的循环流动的所述实验液体流出所述实验段模块之后的出口压力；所述第二压力传感器靠近所述进口端，用于监测所述循环回路中的循环流动的所述实验液体进入所述实验段模块之前的进口压力；所述第一节流阀和所述储液容器用于调节所述循环回路中的循环流动的所述实验液体的流量和压力，所述储液容器还用于排出所述循环回路中的循环流动的所述实验液体中的气体；所述超声流量传感器用于监测所述循环回路中的循环流动的所述实验液体的流量；

所述第一注入口和所述第二注入口用于根据实验需求分别注入相应的实验液体；所述循环回路模块还包括注射泵和第二节流阀、所述注射泵通过连接管与所述第二注入口相连，所述第二节流阀设置在所述连接管上；所述注射泵用于注射药物试剂；

温度控制模块，所述温度控制模块用于控制所述循环回路中的所述实验液体的温度，所述温度控制模块包括加热电阻和红外测温器；所述加热电阻包裹所述储液容器，用于对所述储液容器加热，以使所述循环回路中的循环流动的所述实验液体维持在恒定的生理温度；所述红外测温器用于对所述实验段模块测温；所述储液容器设有排气口。

2.根据权利要求1所述的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台，其特征在于，所述透明管为亚克力管。

3.根据权利要求1所述的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台，其特征在于，所述软管为医用PVC管。

4.根据权利要求1所述的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台，其特征在于，所述软管的内径为3/8英尺，所述循环回路全长为200±20cm。

5.根据权利要求1所述的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台，其特征在于，所述温度控制模块还包括温度控制器，所述温度控制器用于控制所述加热电阻的温度。

6.一种利用如权利要求1-5中任意一项所述的用于医用植介入体成栓的体外循环实验台的实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

血液采集：采集没有疾病特征的动物的血液进入含抗凝剂的血袋，其中，新鲜人血采后24h内使用，除人以外的其它动物新鲜血液采后48h使用，运输和储存在2-8℃温度范围；

血液注入循环：先用生理盐水冲洗和润湿所述循环回路中的所有与血液接触的表面，再将采集的血液用孔径70μm滤网过滤后，过滤后的血液用37±1℃的水浴加热至生理温度或恢复至室温，将水浴加热后的血液注入所述循环回路中，所述循环回路中血液体积为200±20mL，温度为37±1℃；

血栓生成：待所述循环回路中完全混合填充后，使用所述注射泵通过所述第二注入口以0.25ml/min的速度加入与所述循环回路中血液的比例是40:1的0.2mol/L的CaCl₂溶液，共计持续20分钟，观察所述循环回路的压力和流量，当流量参数下降为初始流量参数的20％时，则说明所述医用植介入体表面已形成大量的血栓，停止实验；

血栓形成后的处理和检测：取出所述医用植介入体，用生理盐水冲洗以去除表面质地松散的血栓，保留粘附紧密、结构致密的血栓，拍照记录血栓形态和生长位置，取少量血栓样品进行检测。

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