專利名稱：航天人腦血流量的自我調(diào)控裝置的制作方法
人類的航天夢已有數(shù)千年的歷史。我國歷代詩詞中多有夢想飛天游的詩句，敦煌壁畫中有古代藝術(shù)大師以繪畫的形式表述了飛天的無限向往，為世人所矚目。
但人類實現(xiàn)飛天夢的道路很不平坦。目前已取得的輝煌成就，還只是處于一個雄心勃勃偉大事業(yè)的起步階段。面臨的難題除了單純的科學(xué)技術(shù)問題之外，還有現(xiàn)代人類的生理特征對失重環(huán)境的不適應(yīng)性，是一道無形的檻。因為人類經(jīng)過從爬行到直立千萬年漫長的優(yōu)勝劣汰自然進(jìn)化，從生理上已經(jīng)基本上完成了從爬行到直立的改造。一旦進(jìn)入太空，驟然失去了地心吸力的作用，就會感受到全身血液分配失去習(xí)常的協(xié)調(diào)，特別是腦器官血流的異常增多，會引起種種不適，甚而至于有引起危殆癥兆的可能。
人類的遠(yuǎn)祖在爬行時和其他哺乳動物一樣，腦器官與其他需要血液提供營養(yǎng)的器官基本上處于一個相同的高度水平。當(dāng)人類企圖站立起來時，因腦器官顯著地高于其他器官，會感到腦器官血流異樣不足。但人類由于生產(chǎn)、生活與繁衍的需要，必須站立起來，因而在生理上進(jìn)行了兩項變革①發(fā)展了一個更強(qiáng)大的心臟，有能力提供足夠的血壓，以便向腦器官提供足夠的血流量；②心腦血管加大了流通截面積，以降低心腦血管系統(tǒng)的流通阻力。
現(xiàn)代人類在這兩方面都取得了一定的成功，才使得人類在有地心吸力(它有阻礙血液向高處流動的作用)的環(huán)境中進(jìn)行自由自在的直立活動，并且還有能力發(fā)展一個十分精密強(qiáng)大和層次十分多樣化的腦器官(需要更多的血流量)?？墒乾F(xiàn)代人類一旦進(jìn)入太空，頓時失去了習(xí)以為常的地心吸力的作用，就會遭遇到腦血壓過高，腦血流量過多等一系列“反?！爆F(xiàn)象所引起的種種不適。而一般爬行哺乳動物(如鼠、兔、犬、羊等)在類似實驗中就沒有發(fā)現(xiàn)可以觀察到的種種不適反映。
本專利申請?zhí)岢隽艘豁棡榻鉀Q航天人生理難題的新裝置，其核心特色是在心腦血管主動脈的中途“方便的場所”，人為地設(shè)置一個“閥門”，使腦器官的血壓和血流量能由航天人憑其自我感受，將血流量和血壓調(diào)控到自我感覺良好的程度。
這個調(diào)控裝置在結(jié)構(gòu)上并不復(fù)雜，其主要設(shè)計原理見

圖1所示。
圖中，件1為人體外皮膚；件2為心腦血管主動脈；件3為腦血管主動脈在外皮膚的另一側(cè)，用外科手術(shù)植入的內(nèi)墊板；件4為同一地點(diǎn)在外皮膚的外側(cè)，設(shè)置的外墊板，使主動脈在該處受內(nèi)、外墊板的左、右挾持，形成一個“閥門”；件5為磁場發(fā)生器(線圈)；件6為可控電阻；件7為電阻的調(diào)節(jié)滑塊；件8為直流電源(電池)；件9為電流廻路；圖1的示例采用了人體頸部作為可布置“閥門”的“方便的場所”。內(nèi)墊板(件3)用永久性磁性材料制成，而外墊板及其連桿(件4)用可磁化的非永久性磁性材料制成。航天人需要調(diào)整腦器官血流量和血壓時，可撥動電阻調(diào)節(jié)滑塊(件7)，使磁場發(fā)生器(件5)產(chǎn)生不同強(qiáng)度的磁場、外墊板(件4)相應(yīng)產(chǎn)生不同強(qiáng)度的磁化(與件3相反的磁極)。根據(jù)磁體正、反相吸的原理，件3與件4的相互吸引，造成了主動脈(件2)的相應(yīng)擠壓，進(jìn)而引起主動脈不同程度的變形。在等同周邊長度的條件下，圓形截面的有效流通截面積最大，主動脈受擠壓后按內(nèi)、外墊板的相反方向運(yùn)動的凈值，產(chǎn)生不同程度的擠壓、和主動脈由圓形變成扁圓形的變化程度，也就是主動脈有效通截面積的變化程度。簡單地講，就是產(chǎn)生一個可控阻力。所以圖1中所示的“執(zhí)行部位”實際上是一個可調(diào)控的“閥門”。
以上的說明是按圖2(方案1)的設(shè)計敘述的。圖2(方案2、3)的布置基本上雷同，不贅述。
當(dāng)航天人回到地球時，地心吸力的作用又回到原來的情況，此時電阻調(diào)節(jié)滑塊應(yīng)撥回到“0”的位置，內(nèi)、外墊板(件3、件4)失去了可控磁場的作用，由主動脈的血壓，將內(nèi)、外墊板推回到原來位置，一切又恢復(fù)到原來情況。事實上，無論是飛離地球或是飛回地球，也就是由地心吸力到失重，是有一定的時間間隙的。在這段時間間隙里，航天人應(yīng)集中注意力于本人的腦器官，隨時調(diào)動調(diào)節(jié)器，使航天旅行順利舒適。
本專利申請中的“執(zhí)行部位”可有多種設(shè)計結(jié)構(gòu)，圖2示“執(zhí)行部位”的三個設(shè)計方案和相關(guān)說明，都是以電磁波為調(diào)控中介。本專利申請人在此聲明“執(zhí)行部位(閥門)”和“指令部位”，在實施時可作出許多結(jié)構(gòu)方案。例如純機(jī)械的結(jié)構(gòu)方式等。各種形式的“指令部位”和“執(zhí)行部位”，凡是能正確完成本專利申請所闡述的核心理論和技術(shù)的基本要求，在心腦血管主動脈的中途設(shè)置一個“閥門”以調(diào)控腦血管的血壓和血流量，作出具體設(shè)計方案和實驗報告，經(jīng)認(rèn)證合格后皆為本專利所包容。圖1、圖2所示方案只為本專利實施者提供一些可能的范例，并非是特定的設(shè)計范圍。
特別提示①以我國而言，航天員毫無例外地是從有長期駕駛超音速飛行器經(jīng)驗的駕駛員中經(jīng)層層挑選出來的精英。他們經(jīng)過長期的適應(yīng)性鍛煉和篩選，最后才確定極少人數(shù)航天員候選人。他們是人類的頂級精英，有強(qiáng)健的體魄，和靈活的高空、高速適應(yīng)能力，他們有特別良好的心腦血管柔性與彈性，具有承受失去地心吸力時所發(fā)生的血流量與血壓巨大沖擊力的生理與心理應(yīng)變能力。即使這些人類頂級精英在返回地球后，接受媒體采訪時，被問及他們在進(jìn)入失重環(huán)境時感覺時，也提到了心腦器官受到激烈沖擊的情況。對一般航天游愛好者而言，失重時的沖擊波是一項難以規(guī)避的檻。
②本專利申請?zhí)岢龅?，在腦血管主動脈中途布置一個“可控閥門”的辦法，以調(diào)控腦血流量，以盡量降低失重沖擊波的力度，是本專利申請的核心理論與技術(shù)。在申請文件中又提出了一個可變磁場為驅(qū)動“可控閥門”的動力源的結(jié)構(gòu)示意。本專利申請人在此聲明，這種可變磁場的調(diào)控方式并非是惟一的方式。本專利的實施者還可以設(shè)計出其他調(diào)控方式和結(jié)構(gòu)。本專利申請人認(rèn)為任何其他方式或結(jié)構(gòu)，凡是在心腦血管主動脈中途設(shè)置一個“可控閥門”，以消除或減弱腦血流、血壓在失重時的激烈變化所導(dǎo)致的沖擊，皆為本專利申請核心理論和技術(shù)所包容，是本專利核心理論和技術(shù)的一種實際體現(xiàn)。同樣也受到本專利的權(quán)利保護(hù)。
③本專利申請十分強(qiáng)調(diào)“自我調(diào)控”這個概念，因為失重所產(chǎn)生的沖擊對每位航天人都有不同的接受能力，而航天人本人對自己的接受能力最為敏感和判斷精確。所以本專利強(qiáng)調(diào)由航天人自己調(diào)控，但在事先應(yīng)由專業(yè)醫(yī)師、航天醫(yī)師專門進(jìn)行裝置的基本原理和使用要點(diǎn)的輔導(dǎo)，以及如何細(xì)心體驗其本人的感受和應(yīng)變的操作方法，確保臨時不致誤操作。本專利申請人認(rèn)為調(diào)控裝置的使用對所有航天人都是一項額外的保障措施，特別是一般非專業(yè)航天人更為必要。
④本專利申請?zhí)岢龅摹罢{(diào)控裝置”，其安全性、可靠性關(guān)系到航天人的安危與生活質(zhì)量。本專利申請人要求實施者必須具有這類裝置的資質(zhì)與實際能力，并得到國家有關(guān)部門的認(rèn)可，方可著手其設(shè)計與試驗，作出具有充分根據(jù)的可行性報告。不具備條件者切忌盲目嘗試，以防不測。
⑤本專利申請的核心理論和技術(shù)，亦可用于某些心腦血管疾病患者的醫(yī)療和康復(fù)方面，是本專利另一重要利用途經(jīng)，值得關(guān)注。
本專利申請所說航天人是指兩類人士。第一類是國家指定的宇航員，是職業(yè)性的航天人。第二類是非職業(yè)性的，包括某些科學(xué)技術(shù)工作者需要本人親自飛往太空，作有目的的科學(xué)研究者，和一些單純的航天游愛好者。本專利申請人認(rèn)為，本專利申請所提供的“可控閥門”技術(shù)，對第一類人士而言，可以改善其太空工作的環(huán)境，而第二類人士而言，或許是十分必要的。
權(quán)利要求
1.本專利提出在心腦血管主動脈的中途，設(shè)置一個“可控閥門”，由航天人自己按其本身感覺隨時調(diào)控腦器官的血流通量和血壓，是本專利的核心理論和技術(shù)。
2.本專利提出以變化電磁場的強(qiáng)度，作為“可控閥門”的調(diào)控手段。本專利為此提出三個執(zhí)行部位的設(shè)計方案。
3.凡是以設(shè)置一個“閥門”以調(diào)控腦血流量的任何其他設(shè)計方案，符合本專利核心理論與技術(shù)者，皆為本專利的包容范圍。
4.本專利的核心理論和技術(shù)，也適用于醫(yī)療和康復(fù)方面。
全文摘要
人類從遠(yuǎn)古開始的生理進(jìn)化，至今日已適應(yīng)于在重力環(huán)境中直立活動。進(jìn)入失重環(huán)境時，在生理上就出現(xiàn)了諸多矛盾。腦血流量的反常增多，是最為突出的一個矛盾。本發(fā)明提出在腦血管主動脈的中途(擬定為本人的頸部)設(shè)置一個“可控閥門”，由航天人自己按其本身的感覺，調(diào)控腦血流量，是本發(fā)明的核心理論和技術(shù)。本發(fā)明提出以調(diào)控磁場強(qiáng)度作為調(diào)控該“閥門”的手段，是實施本發(fā)明理論和技術(shù)的基本方法，為此提出了三種不同的布置方式。本發(fā)明的理論和技術(shù)也適用于醫(yī)療和康復(fù)方面。
文檔編號A61M39/00GK1943519SQ20061015195
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月3日
發(fā)明者戴克發(fā) 申請人:戴克發(fā)