CN115252199A - 高原冲击波致伤模型 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高原冲击波致伤模型，属于冲击波致伤模型领域，包括实验仓和负压缓冲仓，实验仓开设有第一进气孔、第一泄压孔和出气孔，负压缓冲仓开设有第二进气孔和第二泄压孔，实验仓连通有第一真空发生装置和第一压力表，实验仓的内侧设有冲击致伤管件和饲养装置，冲击致伤管件包括高压段管和低压段管，高压段管和低压段管之间密封连接有铝片，高压段管连通有压力管，压力管连通有空压机、充气阀和平衡气体开关，负压缓冲仓连通有第二真空发生装置和第二压力表；本发明在不切换平原实验室致伤和高原环境的过程中对动物进行习服；杜绝了动物致伤后转移高原环境这个时间过程带来的环境因素影响，致伤后可以直接饲养以观察致伤后远期效应。

Description

高原冲击波致伤模型

技术领域

本发明属于冲击波致伤模型领域，涉及一种高原冲击波致伤模型。

背景技术

冲击波致伤会导致多处受伤、多种损伤、伤情复杂：由于多种致伤因素(如超压和动压，直接作用和间接作用)几乎同时作用于机体，决定了冲击波致伤的伤类和伤情复杂性。中度以上冲击波致伤常是多处受伤，多种损伤。既有直接损伤又有间接损伤；既有外伤又有内脏损伤；既可能医疗单纯冲击波致伤，又可能医疗复合烧伤和放射损伤。冲击波致伤外轻内重、发展迅速：尤其是以超压作用为主的冲击波致伤，往往体表可能医疗无伤或仅有轻微损伤，而内脏器官可能医疗发生了严重损伤。重度以上的内脏损伤，因伤情急剧发展，代偿失调，可迅速出现休克和心肺功能障碍，甚至导致伤员死亡。

高原地区环境与平原差异较大，以海拔最高的青藏高原为例，青藏高原平均海拔在4000m以上，在这个地区空气稀薄，大气压和氧分压均处于一个比较低的水平。在这样的环境中，冲击波的传播特性较平原地区而言有着不一样的表现，对躯体的毁伤效能会发生变化，研究表明高原环境会降低机体对冲击波的耐受性，加重冲击波致伤的伤情。

生物体直接或间接受到高原环境下冲击波的作用而发生的损伤就被称为高原冲击波致伤，由于高原大气压低，随海拔升高而降低，随着环境压力的降低,氧缺乏加重等变化,动物对冲击波的耐受程度不一，高原的压降低，动物对冲击的耐受性降低，使肺损伤程度加重，死亡率增加。关于动物死亡的原因，可能与肺损伤后产生的气栓引起冠状动脉或脑动脉栓塞及严重的肺出血、肺水肿引起的急性心肺功能不全有关。环境大气压减低引起生物对空气冲击波耐受性降低的机理目前尚不完全清楚，其可能与高原空气中氧分压低，缺氧使肺毛细血管脆性和通透性增加，经受冲击波暴露时，肺毛细血管易破裂出血，通透性增加使液体渗出增多，由此使肺出血和肺水肿较平原和低海拔地区更重，死亡率更高。另外，由于高原环境大气压低，冲击波所致的压力差效应较平原和低海拔地区更为显著，由此导致机体对冲击波的耐受性降低。现有的冲击波致伤模型仅为平原致伤模型，若要研究高原冲击波致伤，还需要利用现有的冲击波致伤模型后，再调整为高原状态(空气更加稀薄、大气压强更小的状态)，试验得到的数据不准确，若是能够复制大鼠高原冲击波致伤模型，探讨高原冲击波致伤的损伤特点，可以为早期救治提供一定的依据。综合上述分析，研究一种高原冲击波致伤模型是十分有必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高原冲击波致伤模型，无需切换致伤致伤模型，避免动物在平原致伤模型内致伤后转移高原环境这个时间过程中带来的环境因素影响，而且致伤后可以直接饲养以观察致伤后远期效应，提高了实验数据的准确性，为早期的救治提供充分的证据。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

高原冲击波致伤模型，包括实验仓和负压缓冲仓，所述实验仓开设有第一进气孔、第一泄压孔和出气孔，所述第一进气孔连通有第一进气流量控制阀，所述第一泄压孔连通有第一泄压阀，所述负压缓冲仓开设有第二进气孔和第二泄压孔，所述第二进气孔与所述出气孔通过管道连通且在该管路上设有第二进气流量控制阀，所述第二泄压孔连通有第二泄压阀，所述实验仓连通有第一真空发生装置和第一压力表，所述第一真空发生装置用于调节所述实验仓内的气压，所述第一压力表用于检测所述实验仓内的气体压力，所述实验仓的内侧设有冲击致伤管件和饲养装置，所述冲击致伤管件包括高压段管和低压段管，所述高压段管的端面连接有铝片且该端面与所述低压段管密封连接，所述高压段管的另一端连通有压力管，所述压力管连通有空压机和充气阀，所述充气阀设于所述空压机与所述压力管之间，所述第一真空发生装置与所述压力管连通，所述第一真空发生装置与所述压力管之间设有平衡气体开关，所述饲养装置设于所述低压段管的出气口一侧，所述负压缓冲仓连通有第二真空发生装置和第二压力表，所述第二真空发生装置用于调节所述负压缓冲仓内的气压，所述第二压力表用于检测所述负压缓冲仓内的气体压力。

进一步地，所述第一进气孔设于所述实验仓的后侧壁，所述第一泄压孔和所述第一压力表设于所述实验仓的左侧壁，所述第二进气孔设于所述负压缓冲仓的右侧壁，所述第二泄压孔和所述第二压力表设于所述负压缓冲仓的前侧壁。

进一步地，所述压力管设于所述实验仓的内侧，所述第一真空发生装置、所述空压机和所述充气阀设于所述实验仓的外侧。

进一步地，所述铝片包括多种厚度型号，所述铝片与所述高压段管和所述低压段管的连接面均涂抹密封胶或设有密封橡圈后利用螺栓连接。

进一步地，所述高压段管和所述低压段管均为直径在15～20cm的激波管。

进一步地，所述实验仓的前侧壁设有透明观察窗，所述实验仓的顶部设有采光窗，所述透明观察窗和所述采光窗均为高强度玻璃材质制成。

进一步地，所述高压段管连通有检测其气体压力的第三压力表，通过所述透明观察窗观察所述第三压力表的数值，所述低压段管连接有检测其气体压力的传感器，所述传感器连接有超压测量表，所述超压测量表设于所实验仓述的前侧壁。

进一步地，所述饲养装置的内侧连接有于盛装食物的食槽，所述饲养装置的底板呈网状结构，所述饲养装置的下侧滑动连接有集粪板。

进一步地，所述第一真空发生装置和所述第二真空发生装置均为真空机。

进一步地，所述第一进气流量控制阀、所述第一泄压阀、所述第二进气流量控制阀、所述第二泄压阀和所述充气阀均为电磁阀。

本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种在平原即可模拟高原冲击波致伤的模型，无需切换致伤致伤模型，避免动物在平原致伤模型内致伤后转移高原环境这个时间过程中带来的环境因素影响，其次，致伤后可以直接饲养可以观察致伤后远期效应，提高了实验数据的准确性，为早期的救治提供充分的证据；还可以根据饲养需要将动物放置于致伤装置低压区，然后对致伤装置尾端进行封闭，形成密闭舱室冲击波超压致伤的模拟。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明高原冲击波致伤模型的平面示意图；

图2为本发明高原冲击波致伤模型冲击致伤管件连接的结构示意图；

附图标记：实验仓1、负压缓冲仓2、第一真空发生装置3、第一进气孔4、第一泄压孔5、第一压力表6、第二真空发生装置7、第二进气孔8、第二泄压孔9、第二压力表10、空压机11、充气阀12、平衡气体开关13、压力管14、高压段管15、低压段管16、第三压力表17、饲养装置18、传感器19、超压测量表20、透明观察窗21、铝片22、出气孔23。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1和图2，一种高原冲击波致伤模型，包括实验仓1和负压缓冲仓2，实验仓1的左侧壁开设有第一进气孔4，第一进气孔4连通有第一进气流量控制阀，实验仓1的前侧壁开设有第一泄压孔5和出气孔23，第一泄压孔5连通有第一泄压阀，负压缓冲仓2的右侧壁开设有第二进气孔8，第二进气孔8与出气孔23通过管道连通且在该管路上设有第二进气流量控制阀，负压缓冲仓2的前侧壁开设有第二泄压孔9，第二泄压孔9连通有第二泄压阀，实验仓1连通有第一真空发生装置3和第一压力表6，第一真空发生装置3用于调节实验仓1内的气压，第一压力表6用于检测实验仓1内的气体压力，实验仓1的内侧设有冲击致伤管件和饲养装置18，冲击致伤管件包括高压段管15和低压段管16，高压段管15和低压段管16均为直径在15～20cm的激波管，高压段管15的左端面连接有铝片22且该端面与低压段管16的右端面密封连接，铝片22包括多种厚度型号，铝片22与高压段管15和低压段管16的连接面均涂抹密封胶后利用螺栓连接，高压段管15的右端面连通有压力管14，压力管14连通有空压机11和充气阀12，压力管14设于实验仓1的内侧，第一真空发生装置3、空压机11和充气阀12设于实验仓1的外侧，充气阀12设于空压机11与压力管14之间，第一真空发生装置3与压力管14连通，第一真空发生装置3与压力管14之间设有平衡气体开关13，高压段管15连接有第三压力表17，低压段管16连接有检测其气体压力的传感器19，传感器19连接有超压测量表20，饲养装置18设于低压段管16的出气口一侧，饲养装置18连接有用于盛装食物的食槽，饲养装置18的底板呈网状结构，饲养装置18的下侧滑动连接有集粪板，负压缓冲仓2连通有第二真空发生装置7和第二压力表10，第一真空发生装置3和第二真空发生装置7均为真空机，第二真空发生装置7用于调节负压缓冲仓2内的气压，第二压力表10用于检测负压缓冲仓2内的气体压力，第一进气流量控制阀、第一泄压阀、第二进气流量控制阀、第二泄压阀和充气阀12均为电磁阀，实验仓1的前侧壁设有透明观察窗21，通过透明观察窗21观察第三压力表17的数值，实验仓1的顶部设有采光窗，透明观察窗21和采光窗均为高强度玻璃材质制成。

具体实施方式如下：

本发明通过第一真空发生装置3和第二真空发生装置7抽取实验仓1和负压缓冲仓2内中的空气，使得相应仓室内的空气压力降低，同时氧气浓度也随之降低，进而达到实验预期值。在形成低氧环境时且未致伤之前，打开平衡气体开关13，此时实验仓1、冲击致伤管件的低压段管16、冲击致伤管件的高压段管15三个区域的气压相当，都为半真空状态，未致伤之前，平衡冲击致伤管件的低压段管16和高压段管15的目的是为防止高原半真空状态时候，两段之间形成气压差而突破铝片22；动物饲养或者习服一段时间后进行致伤，关闭平衡气体开关13，空压机11对冲击致伤管件的高压段管15充气，达到压强阀值时候突破铝片22，产生冲击波在经过低压段管16后形成稳定的冲击波超压对饲养装置18内的动物进致伤；传感器19检测冲击波超压具体数字在超压测量表20上显示，同时可以选择铝片22的厚度产生不同强度的冲击波超压；致伤后打开平衡气体开关13，根据动物伤情进行长期饲养。

本发明提供的高原冲击波致伤模型，可以在不用切换致伤(在平原实验室)和高原环境的过程中对动物进行习服；避免动物致伤后转移高原环境这个时间过程中带来的环境因素影响，而且致伤后可以直接饲养可以观察致伤后远期效应，提高了实验数据的准确性，为早期的救治提供充分的证据；还可以根据饲养需要将动物放置于致伤装置低压区，然后对致伤装置尾端进行封闭，形成密闭舱室冲击波超压致伤的模拟。其中：

在实验仓1侧壁设有玻璃材质制成的透明观察窗21和采光窗，透明观察窗21便于观察高压短管15上第三压力表17的压力，且便于对仓内饲养动物的观察记录，采光仓有益于保证实验仓1内的光照强度，有益于实验仓1内动物的正常饲养；

铝片22包括多种厚度型号，且根据实际需要利用螺栓连接，可以根据实验的需要选择不同厚度的铝片22，以实现不同强度的冲击波致伤；

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.高原冲击波致伤模型，其特征在于：包括实验仓(1)和负压缓冲仓(2)，所述实验仓(1)开设有第一进气孔(4)、第一泄压孔(5)和出气孔(23)，所述第一进气孔(4)连通有第一进气流量控制阀，所述第一泄压孔(5)连通有第一泄压阀，所述负压缓冲仓(2)开设有第二进气孔(8)和第二泄压孔(9)，所述第二进气孔(8)与所述出气孔(23)通过管道连通且在该管路上设有第二进气流量控制阀，所述第二泄压孔(9)连通有第二泄压阀，所述实验仓(1)连通有第一真空发生装置(3)和第一压力表(6)，所述第一真空发生装置(3)用于调节所述实验仓(1)内的气压，所述第一压力表(6)用于检测所述实验仓(1)内的气体压力，所述实验仓(1)的内侧设有冲击致伤管件和饲养装置(18)，所述冲击致伤管件包括高压段管(15)和低压段管(16)，所述高压段管(15)的端面连接有铝片(22)且该端面与所述低压段管(16)密封连接，所述高压段管(15)的另一端连通有压力管(14)，所述压力管(14)连通有空压机(11)和充气阀(12)，所述充气阀(12)设于所述空压机(11)与所述压力管(14)之间，所述第一真空发生装置(3)与所述压力管(14)连通，所述第一真空发生装置(3)与所述压力管(14)之间设有平衡气体开关(13)，所述饲养装置(18)设于所述低压段管(16)的出气口一侧，所述负压缓冲仓(2)连通有第二真空发生装置(7)和第二压力表(10)，所述第二真空发生装置(7)用于调节所述负压缓冲仓(2)内的气压，所述第二压力表(10)用于检测所述负压缓冲仓(2)内的气体压力。

2.根据权利要求1所述的高原冲击波致伤模型，其特征在于：所述第一进气孔(4)设于所述实验仓(1)的左侧壁，所述第一泄压孔(5)和所述第一压力表(6)设于所述实验仓(1)的前侧壁，所述第二进气孔(8)设于所述负压缓冲仓(2)的右侧壁，所述第二泄压孔(9)和所述第二压力表(10)设于所述负压缓冲仓(2)的前侧壁。

3.根据权利要求1所述的高原冲击波致伤模型，其特征在于：所述压力管(14)设于所述实验仓(1)的内侧，所述第一真空发生装置(3)、所述空压机(11)和所述充气阀(12)设于所述实验仓(1)的外侧。

4.根据权利要求1所述的高原冲击波致伤模型，其特征在于：所述铝片(22)包括多种厚度型号，所述铝片(22)与所述高压段管(15)和所述低压段管(16)的连接面均涂抹密封胶或设有密封橡圈后利用螺栓连接。

5.根据权利要求4所述的高原冲击波致伤模型，其特征在于：所述高压段管(15)和所述低压段管(16)均为直径在15～20cm的激波管。

6.根据权利要求1所述的高原冲击波致伤模型，其特征在于：所述实验仓(1)的前侧壁设有透明观察窗(21)，所述实验仓(1)的顶部设有采光窗，所述透明观察窗(21)和所述采光窗均为高强度玻璃材质制成。

7.根据权利要求6所述的高原冲击波致伤模型，其特征在于：所述高压段管(15)连通有检测其气体压力的第三压力表(17)，通过所述透明观察窗(21)观察所述第三压力表(17)的数值，所述低压段管(16)连接有检测其气体压力的传感器(19)，所述传感器(19)连接有超压测量表(20)，所述超压测量表(20)设于所实验仓(1)述的前侧壁。

8.根据权利要求1所述的高原冲击波致伤模型，其特征在于：所述饲养装置(18)的内侧连接有于盛装食物的食槽，所述饲养装置(18)的底板呈网状结构，所述饲养装置(18)的下侧滑动连接有集粪板。

9.根据权利要求1所述的高原冲击波致伤模型，其特征在于：所述第一真空发生装置(3)和所述第二真空发生装置(7)均为真空机。

10.根据权利要求1所述的高原冲击波致伤模型，其特征在于：所述第一进气流量控制阀、所述第一泄压阀、所述第二进气流量控制阀、所述第二泄压阀和所述充气阀(12)均为电磁阀。

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