CN213940710U - 血管内低温诱导模拟系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及亚低温治疗技术领域，尤其涉及一种血管内低温诱导模拟系统。其中，颈动脉模型管设有容纳槽；颈动脉模型管的内壁设有覆盖容纳槽的弹性膜，弹性膜的边缘与颈动脉模型管的内壁密封连接；容纳槽中设有空心的橡胶囊，橡胶囊与打气筒的出气口连通；当打气筒向橡胶囊中充气，橡胶囊体积增大并将弹性膜向颈动脉模型管的内部顶起；低温储液罐通过第二压力泵与第二导管连通，第二导管从主动脉弓模型管的末端穿设至弹性膜与颈动脉模型管的首端之间，颈动脉模型管上的第二温度传感器位于第二导管与弹性膜之间。本实用新型的目的在于提供一种模拟颈动脉处缺血状态的血管内低温诱导模拟系统，以辅助研究血流的流量变化对降温情况的影响。

Description

血管内低温诱导模拟系统

技术领域

本实用新型涉及亚低温治疗技术领域，尤其涉及一种血管内低温诱导模拟系统。

背景技术

亚低温治疗是指将患者的核心温度降低至32～35℃，也就是形成亚低温区域，来阻止或减轻各种原因引起的神经损伤。亚低温治疗作为有效的神经保护措施在部分领域已经得到广泛认可，可用于缺血性脑卒中的低温神经保护。其主要神经保护机制在于它能够影响人体新陈代谢速率和细胞凋亡机制，这其中就包括抑制自由基以及炎症因子的产生，减少缺血引起的钙离子内流现象和保护血脑屏障等。

亚低温治疗可分为三个阶段，诱导低温、维持低温和复温，目标温度控制作为亚低温治疗的关键参数，其低温诱导速率、低温温度范围、低温实施方式以及维持时间、复温速率等均影响着低温对神经保护的治疗效果。因此亚低温治疗过程中，低温诱导和维持方式的选择至关重要。

低温诱导一般分为体表低温和血管内低温，其中血管内低温由于其精准的控温能力得到广泛认可。但是，目前血管内低温诱导技术的温降效果除了与低温诱导参数有关外，还与靶部位血流状态有关。所以亟需通过模拟实验的方式了解其降温效果；尤其是在颈动脉处缺血状态下，血流的流量变化对降温情况的影响，从而为制定缺血性脑卒中局部靶向低温神经保护策略提供理论支持。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种模拟颈动脉处缺血状态的血管内低温诱导模拟系统，以辅助研究血流的流量变化对降温情况的影响。

上述血管内低温诱导模拟系统，其包括可加热储液罐、第一压力泵、主动脉弓模型管、颈动脉模型管、低温储液罐和第二压力泵；可加热储液罐的出液口通过第一压力泵与主动脉弓模型管的首端连通，主动脉弓模型管的末端与可加热储液罐的进液口连通；颈动脉模型管的首端与主动脉弓模型管连通，颈动脉模型管的末端通过第一导管与可加热储液罐的进液口连通；第一导管上设有第一流量计和第一温度传感器；颈动脉模型管上设有容纳槽，容纳槽朝向颈动脉模型管的外侧凹陷；颈动脉模型管的内壁设有弹性膜，弹性膜覆盖容纳槽，弹性膜的边缘与颈动脉模型管的内壁密封连接；容纳槽中设有空心的橡胶囊，橡胶囊与打气筒的出气口连通，打气筒位于颈动脉模型管的外部；并且当打气筒向橡胶囊中充气，橡胶囊体积增大并将弹性膜向颈动脉模型管的内部顶起；低温储液罐通过第二压力泵与第二导管连通，第二导管从主动脉弓模型管的末端穿设至弹性膜与颈动脉模型管的首端之间，颈动脉模型管上设有第二温度传感器，第二温度传感器位于第二导管与弹性膜之间。

可选的，相对于弹性膜的靠近颈动脉模型管的首端的一侧，容纳槽更靠近弹性膜的远离颈动脉模型管的首端的一侧。

可选的，橡胶囊胶粘于容纳槽的槽底。

可选的，橡胶囊上设有通气管，通气管贯穿容纳槽的底壁，橡胶囊通过单向阀与打气筒的出气口连通，单向阀朝向橡胶囊开启。

可选的，单向阀上还设有用于使橡胶囊泄气的泄气孔，泄气孔中设有螺栓以密封单向阀。

可选的，通气管与橡胶囊一体成型。

可选的，通气管与容纳槽的底壁胶粘连接。

可选的，弹性膜的厚度大于橡胶囊的厚度。

本实用新型实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

通过打气筒向空心的橡胶囊中充气，橡胶囊的体积逐渐增加并挤压弹性膜，弹性膜向颈动脉模型管的内部拱起，从而模拟颈动脉内部生成血栓时的形貌；由于弹性膜拱起，颈动脉模型管的流通能力减弱，从而模拟颈动脉在具有血栓时的流通能力；另外第二温度传感器可以测量低温灌注液在刚进入到颈动脉模型管时的温度，第一温度传感器可以测量混合液在流过阀件后的温度，第一流量计可以测量混合液在阀件处的流量，所以颈动脉模型管可以模拟颈动脉处缺血状态下血液流量对温降情况的影响。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中血管内低温诱导模拟系统的示意图；

图2为本实用新型一实施例中颈动脉模型管的示意图；

图3为本实用新型一实施例中单向阀的示意图。

其中，1、可加热储液罐；2、第一压力泵；3、主动脉弓模型管；4、颈动脉模型管；5、低温储液罐；6、第二压力泵；7、第一导管；8、第一流量计；9、第一温度传感器；10、第二导管；11、打气筒；12、弹性膜；13、第二温度传感器；14、第二流量计；15、第三温度传感器；16、第四温度传感器；17、第五温度传感器；18、接头；19、股动脉模型管；20、压力传感器；21、容纳槽；22、橡胶囊；23、通气管；24、单向阀；25、螺栓。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面将对本实用新型的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图2所示，本实用新型提供了一种血管内低温诱导模拟系统(以下简称模拟系统)，其包括可加热储液罐1、第一压力泵2、主动脉弓模型管3、颈动脉模型管4、低温储液罐5和第二压力泵6。可加热储液罐1的出液口通过第一压力泵2与主动脉弓模型管3的首端连通，主动脉弓模型管3的末端与可加热储液罐1的进液口连通；颈动脉模型管4的首端与主动脉弓模型管3连通，颈动脉模型管4的末端通过第一导管7与可加热储液罐1的进液口连通；第一导管7上设有第一流量计8和第一温度传感器9，颈动脉模型管4上设有容纳槽21，容纳槽21朝向颈动脉模型管4的外侧凹陷；颈动脉模型管4的内壁设有弹性膜12，弹性膜12覆盖容纳槽21，弹性膜12的边缘与颈动脉模型管4的内壁密封连接；容纳槽21中设有空心的橡胶囊22，橡胶囊22与打气筒11的出气口连通，打气筒11位于颈动脉模型管4的外部；并且当打气筒11向橡胶囊22中充气，橡胶囊22体积增大并将弹性膜12向颈动脉模型管4的内部顶起。低温储液罐5通过第二压力泵6与第二导管10连通，第二导管10从主动脉弓模型管3的末端穿设至弹性膜12与颈动脉模型管4的首端之间，颈动脉模型管4上设有第二温度传感器13，第二温度传感器13位于第二导管10与弹性膜12之间。

在本实施例中，液体在可加热储液罐1、第一压力泵2、主动脉弓模型管3和颈动脉模型管4组成的循环系统中流动，从而模拟血液在人体内的循环流动。更具体的，可加热储液罐1可以对液体加热，以模拟人体内的温度环境(例如，可加热储液罐1中的液体可以维持在37摄氏度)；第一压力泵2用于为液体的循环流动提供动力；主动脉弓模型管3模拟人体的主动脉弓；颈动脉模型管4模拟人体的颈动脉。通过上述部件组成了一个模拟人体血液的循环环境，方便研究人员进行模拟研究。

在本实施例中，第二导管10从主动脉弓模型管3的首端穿设至容纳槽21与颈动脉模型管4的首端，所以第二导管10可以将低温储液罐5中存储的低温液体(沿着主动脉弓模型管3)引导至主动脉弓模型管3的首端，使得从可加热储液罐1的流向颈动脉模型管4的液体能够与低温液体在颈动脉模型管4的首端混合；并且混合液会沿着第一流量计8、第一温度传感器9所在的路线向可加热储液罐1流动。当然，第二压力泵6用于泵送低温液体，以防止低温液体倒流。所以低温储液罐5、第二压力泵6和第二导管10组成了低温液体灌注系统，用于将低温液体输送至颈动脉模型管4的首端，方便进行进一步的模拟研究。

在本实施例中，橡胶囊22、弹性膜12、容纳槽21和打气筒11组成了一个模拟血栓的阀件。具体来说，通过打气筒11向空心的橡胶囊22中充气，橡胶囊22的体积逐渐增加并挤压弹性膜12，弹性膜12向颈动脉模型管4的内部拱起(弹性膜12的初始状态为贴合在颈动脉模型管4的内壁上)，从而模拟颈动脉内部生成血栓时的形貌。进一步来说，由于弹性膜12拱起，颈动脉模型管4的流通能力减弱，从而模拟颈动脉在具有血栓时(即缺血状态)的流通能力；并且可以通过控制橡胶囊22的体积，来控制弹性膜12拱起的程度，以模拟不同大小的血栓。另外，第二温度传感器13设置在弹性膜12与颈动脉模型管4的首端之间，第二温度传感器13可以测量低温灌注液在刚进入到颈动脉模型管4时的温度，或者说第二温度传感器13可以测量低温灌注液在通过阀件之前的温度T；第一温度传感器9可以测量混合液在流过阀件后的温度T，第一流量计8可以测量混合液在阀件处的流量Q。所以颈动脉模型管4可以模拟颈动脉处缺血状态下血液流量对温降情况的影响；即通过对通过阀件之前的温度T、流过阀件后的温度T和阀件处的流量Q进行分析，获取血流的流量变化对降温情况的影响。

另外，需要说明的是，可加热储液罐1和低温储液罐5均为常见的装置，本实用新型对其结构和原理不再赘述。例如，可加热储液罐1包括储液罐、电加热装置和温度传感器，电加热装置可以对储液罐中的液体进行加热，以使得储液罐中的液体维持在摄氏度；温度传感器用于监测储液罐中的液体，以及时开启或者关闭电加热装置，避免储液罐中的液体温度过高或过低。又例如，低温储液罐5包括储液罐和保温层，储液罐中储存有低温液体(例如温度范围在32～35℃的低温液体)，保温层可以使储液罐中的液体维持低温。同样的，第一压力泵2和第二压力泵6也均为常见的装置，本实用新型对其结构和原理不再赘述，并且第一压力泵2优选滚压泵，第二压力泵6优选灌注泵。弹性膜12和橡胶囊22可以是本领域常见的弹性材料制成的膜，例如橡胶膜。并且弹性膜12优选胶粘于颈动脉模型管4内壁。

在一些实施例中，相对于弹性膜12的靠近颈动脉模型管4的首端的一侧，容纳槽21更靠近弹性膜12的远离颈动脉模型管4的首端的一侧。

在本实施例中，容纳槽21与弹性膜12的纵向(即颈动脉模型管4的延伸方向)两侧的间距是不同的。具体来说，弹性膜12的远离颈动脉模型管4首端的一侧与容纳槽21的间距，小于弹性膜12的靠近颈动脉模型管4首端的一侧与容纳槽21的间距。所以当将橡胶囊22体积增大时，橡胶囊22会向弹性膜12施加推力以使弹性膜12拱起，靠近颈动脉模型管4首端一侧的弹性膜12部分为缓缓拱起，远离颈动脉模型管4首端一侧的弹性膜12部分为相对急剧拱起。此时整个弹性膜12拱起的形状更加接近人体血管中血栓的实际形状，模拟系统可以更加真实的模拟人体中血液的循环环境，所以可以获得更加准确的研究数据。

在一些实施例中，容纳槽21设置为环状结构，橡胶囊22为环状结构，橡胶囊22套装于容纳槽21中。弹性膜12为圆筒状，弹性膜12的轴向两端与颈动脉模型管4的内壁密封连接。

颈动脉中的血栓，有些可能是围绕颈动脉内壁环形分布的。在本实施例中，鼓起的橡胶囊22类似于轮胎内胎或者游泳圈，并套装于环形设置的容纳槽21中。所以当橡胶囊22的体积增大，弹性膜12会呈环形拱起，从而模拟围绕血管内壁环形分布的血栓。当然，当橡胶囊22内部注射液体时，弹性膜12的直径与颈动脉模型管4的直径基本一致，以模拟颈动脉中正常的血液流通环境。

在一些实施例中，橡胶囊22胶粘于容纳槽21的槽底，以防止橡胶囊22在容纳槽21中移动。

在一些实施例中，橡胶囊22上设有通气管23，通气管23贯穿容纳槽21的底壁。通气管23通过单向阀24与打气筒11的出气口连通，并且单向阀朝向橡胶囊22开启。

在本实施例中，当打气筒11向橡胶囊22充气时，单向阀24打开，气体进入橡胶囊22中。当打气筒11关闭时，单向阀24打开关闭，橡胶囊22中的气体不会泄出。

在一些实施例中，单向阀24上还设有用于使橡胶囊22泄气的泄气孔，泄气孔中设有螺栓25以密封单向阀24。

在本实施例中，当将螺栓25拧出时，橡胶囊22中的气体从单向阀24上的泄气孔泄出。通过该单向阀24，模拟系统可以重复使用。

在本实施例中，单向阀24包括阀管、弹簧和密封球。阀管的一端为密封端，且密封端的内径小于另一端的内径。密封球通过弹簧连接于阀管中，且弹簧将密封球向密封端弹压。泄气孔位于阀管的中段，并与橡胶囊22连通，以方便橡胶囊22中的气体泄出。当然，单向阀24为本领域常见的装置，本实用新型在此不再详述。

在一些实施例中，通气管23与橡胶囊22一体成型；通气管23与容纳槽21的底壁胶粘连接，以防止通气管23松动。

在一些实施例中，弹性膜12的厚度大于橡胶囊22的厚度。当颈动脉模型管4中有液体流动时，较厚的弹性膜12具有更强的抗冲击能力，有助于防止弹性膜12被流动的液体冲击而晃动。

在一些实施例中，第一压力泵2与主动脉弓模型管3的首端之间设有第二流量计14。在本实施例中，第二流量计14可以测量从可加热储液罐1进入到主动脉弓模型管3的液体的流量。

在一些实施例中，第一压力泵2与主动脉弓模型管3的首端之间设有第三温度传感器15和压力传感器20。

在本实施例中，第三温度传感器15可以测量液体在进入主动脉弓模型管3首端之前的温度，从而模拟测量血液在进入亚低温治疗区前的温度。压力传感器20可以监测液体在进入主动脉弓模型管3首端之前的压力。

在一些实施例中，第二压力泵6与第二导管10之间设有第四温度传感器16。

在本实施例中，第四温度传感器16可以测量来自低温储液罐5的液体的温度，从而模拟测量低温灌注液在进入血液循环前的温度。

在一些实施例中，主动脉弓模型管3的末端与可加热储液罐1的进液口之间设有第五温度传感器17。

在本实施例中，第五传感器可以测量从主动脉弓模型管3末端流出的液体的温度，从而模拟测量血液在非亚低温治疗区域的温度。

在一些实施例中，第二压力泵6通过连接管与第二导管10连通，连接管与降温管之间可拆卸连接。

在本实施例中，第二导管10可以直接插入到连接管的端部。第二导管10也可以通过一个接头18与连接管连接；具体来说，接头18为管状，接头18的一端与连接管连接，接头18的另一端与第二导管10连接。

在一些实施例中，主动脉弓模型管3的首端朝向其末端弯曲以形成弯曲段，颈动脉模型管4的首端与弯曲段连通，颈动脉模型管4背向主动脉弓模型管3的末端延伸；主动脉弓模型管3的末端通过两根股动脉模型管19与可加热储液罐1的进液口连通。

在本实施例中，股动脉模型管19模拟人体的股动脉，颈动脉模型管4的弯曲段与颈动脉模型管4连通，所以主动脉弓模型管3、颈动脉模型管4和股动脉模型管19的总体结构与人体的主动脉弓、颈动脉和股动脉的总体结构类似，更加接近人体中血液的循环路径，有助于获得更加准确的研究数据。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所实用新型的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种血管内低温诱导模拟系统，其特征在于，包括可加热储液罐(1)、第一压力泵(2)、主动脉弓模型管(3)、颈动脉模型管(4)、低温储液罐(5)和第二压力泵(6)；

所述可加热储液罐(1)的出液口通过所述第一压力泵(2)与所述主动脉弓模型管(3)的首端连通，所述主动脉弓模型管(3)的末端与所述可加热储液罐(1)的进液口连通；所述颈动脉模型管(4)的首端与所述主动脉弓模型管(3)连通，所述颈动脉模型管(4)的末端通过第一导管(7)与所述可加热储液罐(1)的进液口连通；所述第一导管(7)上设有第一流量计(8)和第一温度传感器(9)；

所述颈动脉模型管(4)上设有容纳槽(21)，所述容纳槽(21)朝向所述颈动脉模型管(4)的外侧凹陷；所述颈动脉模型管(4)的内壁设有弹性膜(12)，所述弹性膜(12)覆盖所述容纳槽(21)，所述弹性膜(12)的边缘与所述颈动脉模型管(4)的内壁密封连接；所述容纳槽(21)中设有空心的橡胶囊(22)，所述橡胶囊(22)与打气筒(11)的出气口连通，所述打气筒(11)位于所述颈动脉模型管(4)的外部；并且当所述打气筒(11)向所述橡胶囊(22)中充气，所述橡胶囊(22)体积增大并将所述弹性膜(12)向所述颈动脉模型管(4)的内部顶起；

所述低温储液罐(5)通过所述第二压力泵(6)与第二导管(10)连通，所述第二导管(10)从所述主动脉弓模型管(3)的末端穿设至所述弹性膜(12)与所述颈动脉模型管(4)的首端之间，所述颈动脉模型管(4)上设有第二温度传感器(13)，所述第二温度传感器(13)位于所述第二导管(10)与所述弹性膜(12)之间。

2.根据权利要求1所述的血管内低温诱导模拟系统，其特征在于，相对于所述弹性膜(12)的靠近所述颈动脉模型管(4)的首端的一侧，所述容纳槽(21)更靠近所述弹性膜(12)的远离所述颈动脉模型管(4)的首端的一侧。

3.根据权利要求1所述的血管内低温诱导模拟系统，其特征在于，所述橡胶囊(22)胶粘于所述容纳槽(21)的槽底。

4.根据权利要求1所述的血管内低温诱导模拟系统，其特征在于，所述橡胶囊(22)上设有通气管(23)，所述通气管(23)贯穿所述容纳槽(21)的底壁，所述通气管(23)通过单向阀(24)与所述打气筒(11)的出气口连通，所述单向阀朝向所述橡胶囊(22)开启。

5.根据权利要求4所述的血管内低温诱导模拟系统，其特征在于，所述单向阀(24)上还设有用于使所述橡胶囊(22)泄气的泄气孔，所述泄气孔中设有螺栓(25)以密封所述单向阀(24)。

6.根据权利要求4所述的血管内低温诱导模拟系统，其特征在于，所述通气管(23)与所述橡胶囊(22)一体成型。

7.根据权利要求4所述的血管内低温诱导模拟系统，其特征在于，所述通气管(23)与所述容纳槽(21)的底壁胶粘连接。

8.根据权利要求1所述的血管内低温诱导模拟系统，其特征在于，所述弹性膜(12)的厚度大于所述橡胶囊(22)的厚度。

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