專利名稱：用于心肌橋體外模擬實驗的心肌橋壓迫冠狀動脈仿真裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種心肌橋體外模擬實驗的裝置，尤其是一種心肌橋壓迫冠狀動 脈仿真裝置。
背景技術(shù)：
覆蓋在心肌表面冠狀動脈上的心肌束被稱作心肌橋。研究心肌橋引起的冠狀動脈 血流動力學(xué)特征變化對于評價心肌橋的臨床意義十分重要。血流動力學(xué)的切應(yīng)力指血液流 動對于單位面積血管壁的摩擦力；周向應(yīng)力指沿管壁橫斷面切線方向的應(yīng)力；正應(yīng)力是血 流對于單位面積血管壁的側(cè)壓力。在體動脈血管內(nèi)皮細(xì)胞同時承受脈動血流產(chǎn)生的切應(yīng) 力、周向應(yīng)力和正應(yīng)力的作用，并且能識別這些機(jī)械力，將這些信號傳遞到細(xì)胞內(nèi)部，導(dǎo)致 細(xì)胞形態(tài)、功能和基因表達(dá)等改變。在臨床病人和動物實驗中研究心肌橋?qū)τ诠跔顒用}的作用機(jī)制存在著一些不可 避免的局限性，如實驗條件的可控性、可重復(fù)性難以保證，實驗體存在個體差異。目前的平 行平板流動腔系統(tǒng)只能提供單獨的流體切應(yīng)力環(huán)境，而應(yīng)變腔系統(tǒng)則只能提供單獨的拉伸 應(yīng)力環(huán)境。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型是要提供一種用于心肌橋體外模擬實驗的心肌橋壓迫冠狀動脈仿真 裝置，為植入內(nèi)皮細(xì)胞的管狀彈性腔提供接近在體的三維流場和相應(yīng)的應(yīng)力環(huán)境(切應(yīng) 力、周向應(yīng)力、正應(yīng)力)，并能夠施加心肌橋的壓迫作用，根據(jù)實驗控制心肌橋壓迫壁冠狀動 脈的血流動力學(xué)參數(shù)，以系統(tǒng)探討不同類型心肌橋在不同條件下的臨床表現(xiàn)。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是一種用于心肌橋體外模擬實驗的心 肌橋壓迫冠狀動脈仿真裝置，包括空氣壓縮機(jī)，儲氣罐，比例壓力閥，密閉三維流控室，驅(qū) 動電機(jī)，其特點是密閉三維流控室中間設(shè)有管狀彈性腔，管狀彈性腔兩側(cè)分別安裝有心肌 橋壓塊，且兩塊心肌橋壓塊分別位于管狀彈性腔徑向兩側(cè)的導(dǎo)軌上，并與固定在側(cè)面板上 的驅(qū)動電機(jī)輸出軸連接。密閉三維流控室為長方體，內(nèi)壁長125mm，寬110mm，高55mm，容積為756250mm3 ；
儲氣罐頂部連接有壓力傳感器；密閉三維流控室腔體上設(shè)有箱蓋，且箱蓋與箱體之間用硅 橡膠墊和螺母固定密封連接；密閉三維流控室腔體蓋板和底板為有機(jī)玻璃材料制成的透明 板。本實用新型的有益效果本實用新型裝置可實現(xiàn)1.通過調(diào)節(jié)管狀彈性腔中液體的流量來調(diào)節(jié)切應(yīng)力；2.通過調(diào)節(jié)管狀彈性腔內(nèi)外壓差來調(diào)節(jié)周向應(yīng)力；3.通過調(diào)節(jié)管狀彈性腔的后負(fù)載來調(diào)節(jié)正應(yīng)力；4.通過調(diào)節(jié)心肌橋壓塊壓迫管狀彈性腔的方式模擬不同類型心肌橋；
3[0013]5.采集上述過程中血流動力學(xué)參數(shù)的變化。因此，本實用新型能體外模擬不同類型心肌橋壓迫冠狀動脈，實現(xiàn)切應(yīng)力、周向應(yīng) 力、正應(yīng)力的可控可調(diào)，并采集參數(shù)。為體外研究心肌橋?qū)е碌母鞣N血管疾病的發(fā)病機(jī)制提 供了實驗手段。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是帶驅(qū)動電機(jī)的三維流控室水平面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是帶驅(qū)動電機(jī)的三維流控室矢狀面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，本實用新型的用于心肌橋體外模擬實驗的心肌橋壓迫冠狀動脈仿真 裝置，包括空氣壓縮機(jī)，儲氣罐，比例壓力閥，密閉三維流控室1，驅(qū)動電機(jī)4等。如圖2，3所示，密閉三維流控室1中間設(shè)有管狀彈性腔2，管狀彈性腔2兩側(cè)分別 安裝有心肌橋壓塊3，且兩塊心肌橋壓塊3分別位于管狀彈性腔2徑向兩側(cè)的導(dǎo)軌上，并與 固定在側(cè)面板7上的驅(qū)動電機(jī)4輸出軸連接?？諝鈮嚎s機(jī)打氣，氣體通過儲氣罐穩(wěn)壓，儲氣罐頂部放置壓力傳感器用以測量罐 內(nèi)壓力，氣體流經(jīng)比例壓力閥，從直通閥8最終進(jìn)入密閉三維流控室1，為管狀彈性腔即模 擬壁冠狀動脈提供外部壓力。驅(qū)動電機(jī)4驅(qū)動心肌橋壓塊3壓迫管狀彈性腔2。管狀彈性腔2中液體的流量大小可以調(diào)節(jié)，即切應(yīng)力大小可以調(diào)節(jié)；改變管狀彈 性腔2的后負(fù)載，可以調(diào)節(jié)正應(yīng)力大?。桓淖児軤顝椥郧?外壁壓力，從而調(diào)節(jié)管狀彈性腔 2受到的周向應(yīng)力。當(dāng)壓力傳感器測得儲氣罐內(nèi)部壓力到達(dá)30kpa，空氣壓縮機(jī)停止供氣； 當(dāng)三維流控室1內(nèi)氣壓小于預(yù)定值，儲氣罐內(nèi)存儲的氣體通過比例壓力閥持續(xù)向其供氣； 當(dāng)三維流控室1內(nèi)氣壓大于預(yù)定值，儲氣罐停止供氣，比例壓力閥開啟通過直通閥8釋放氣 體以實現(xiàn)減壓。三維流控室1的整個腔體為長方體，內(nèi)壁長125mm，寬110mm，高55mm，容積為 756250mm3。三維流控室1空間遠(yuǎn)大于管狀彈性腔2自身體積。液體流入流出端與管狀彈 性腔2連接處吻合完好，可完成內(nèi)徑4 5mm，長80mm的血管實驗。腔體箱蓋6、底板5均 選用有機(jī)玻璃材料，便于實驗中觀察內(nèi)部情況，箱蓋5固定螺母處用硅橡膠墊密封，防止氣 體泄漏。心肌橋壓塊3位于管狀彈性腔2徑向兩側(cè)的導(dǎo)軌上，可以根據(jù)實驗需要更換不同 尺寸壓塊。驅(qū)動電機(jī)4按預(yù)設(shè)的壓迫深度驅(qū)動心肌橋壓塊3沿導(dǎo)軌直線往復(fù)運(yùn)動，實現(xiàn)模 擬心肌橋?qū)ρ艿膲浩?，可以施加雙側(cè)或單側(cè)壓迫。心肌橋的施壓頻率與心臟的心搏頻率 相同，心臟的收縮期與心肌橋的壓迫期保持同步。氣體經(jīng)比例壓力閥流入三維流控室1。三維流控室1內(nèi)部壓力到達(dá)30kpa，空氣壓 縮機(jī)停止供氣，否則持續(xù)供氣。當(dāng)三維流控室1內(nèi)氣壓大于預(yù)定值，停止供氣，比例壓力閥 開閥釋放氣體以實現(xiàn)減壓。
權(quán)利要求一種用于心肌橋體外模擬實驗的心肌橋壓迫冠狀動脈仿真裝置，包括空氣壓縮機(jī)，儲氣罐，比例壓力閥，密閉三維流控室(1)，驅(qū)動電機(jī)(4)，其特征在于所述密閉三維流控室(1)中間設(shè)有管狀彈性腔(2)，管狀彈性腔(2)兩側(cè)分別安裝有心肌橋壓塊(3)，且兩塊心肌橋壓塊(3)分別位于管狀彈性腔(2)徑向兩側(cè)的導(dǎo)軌上，并與固定在側(cè)面板(7)上的驅(qū)動電機(jī)(4)輸出軸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于心肌橋體外模擬實驗的心肌橋壓迫冠狀動脈仿真裝置， 其特征在于所述密閉三維流控室(1)為長方體，內(nèi)壁長125mm，寬110mm，高55mm，容積為 756250mm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于心肌橋體外模擬實驗的心肌橋壓迫冠狀動脈仿真裝置， 其特征在于所述儲氣罐頂部連接有壓力傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于心肌橋體外模擬實驗的心肌橋壓迫冠狀動脈仿真裝 置，其特征在于所述密閉三維流控室(1)腔體上設(shè)有箱蓋，且箱蓋與箱體之間用硅橡膠墊 和螺母固定密封連接；密閉三維流控室(1)腔體蓋板(6)和底板(5)為有機(jī)玻璃材料制成 的透明板。
專利摘要本實用新型涉及一種用于心肌橋體外模擬實驗的心肌橋壓迫冠狀動脈仿真裝置，包括空氣壓縮機(jī)，儲氣罐，比例壓力閥，密閉三維流控室，驅(qū)動電機(jī)，其特點是密閉三維流控室中間設(shè)有管狀彈性腔，管狀彈性腔兩側(cè)分別安裝有心肌橋壓塊，且兩塊心肌橋壓塊分別位于管狀彈性腔徑向兩側(cè)的導(dǎo)軌上，并與固定在側(cè)面板上的驅(qū)動電機(jī)輸出軸連接。本實用新型能體外模擬不同類型心肌橋壓迫冠狀動脈，實現(xiàn)切應(yīng)力、周向應(yīng)力、正應(yīng)力的可控可調(diào)，并采集參數(shù)。為體外研究心肌橋?qū)е碌母鞣N血管疾病的發(fā)病機(jī)制提供了實驗手段。
文檔編號G09B23/28GK201773519SQ20102016035
公開日2011年3月23日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者丁皓, 尚昆, 徐晶晶, 徐萌, 李萌, 沈力行, 趙靈犀, 陳齊歐 申請人:上海理工大學(xué)