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
技術領域：
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：
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。血流動力學的切應力指血液流 動對于單位面積血管壁的摩擦力；周向應力指沿管壁橫斷面切線方向的應力；正應力是血 流對于單位面積血管壁的側壓力。在體動脈血管內皮細胞同時承受脈動血流產生的切應 力、周向應力和正應力的作用，并且能識別這些機械力，將這些信號傳遞到細胞內部，導致 細胞形態、功能和基因表達等改變。在臨床病人和動物實驗中研究心肌橋對于冠狀動脈的作用機制存在著一些不可 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 行平板流動腔系統只能提供單獨的流體切應力環境，而應變腔系統則只能提供單獨的拉伸 應力環境。
發明內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，為植入內皮細胞的管狀彈性腔提供接近在體的三維流場和相應的應力環境(切應 力、周向應力、正應力)，并能夠施加心肌橋的壓迫作用，根據實驗控制心肌橋壓迫壁冠狀動 脈的血流動力學參數，以系統探討不同類型心肌橋在不同條件下的臨床表現。為實現上述目的，本實用新型的技術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，儲氣罐，比例壓力閥，密閉三維流控室，驅 動電機，其特點是密閉三維流控室中間設有管狀彈性腔，管狀彈性腔兩側分別安裝有心肌 橋壓塊，且兩塊心肌橋壓塊分別位于管狀彈性腔徑向兩側的導軌上，并與固定在側面板上 的驅動電機輸出軸連接。密閉三維流控室為長方體，內壁長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1.通過調節管狀彈性腔中液體的流量來調節切應力；2.通過調節管狀彈性腔內外壓差來調節周向應力；3.通過調節管狀彈性腔的后負載來調節正應力；4.通過調節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參數的變化。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，實現切應力、周向應 力、正應力的可控可調，并采集參數。為體外研究心肌橋導致的各種血管疾病的發病機制提 供了實驗手段。

圖1是本實用新型的結構框圖；圖2是帶驅動電機的三維流控室水平面結構示意圖；圖3是帶驅動電機的三維流控室矢狀面結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。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，儲氣罐，比例壓力閥，密閉三維流控室1，驅動電機4等。如圖2，3所示，密閉三維流控室1中間設有管狀彈性腔2，管狀彈性腔2兩側分別 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徑向兩側的導軌上，并與 固定在側面板7上的驅動電機4輸出軸連接。空氣壓縮機打氣，氣體通過儲氣罐穩壓，儲氣罐頂部放置壓力傳感器用以測量罐 內壓力，氣體流經比例壓力閥，從直通閥8最終進入密閉三維流控室1，為管狀彈性腔即模 擬壁冠狀動脈提供外部壓力。驅動電機4驅動心肌橋壓塊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節，即切應力大小可以調節；改變管狀彈 性腔2的后負載，可以調節正應力大?。桓淖児軤顝椥郧?外壁壓力，從而調節管狀彈性腔 2受到的周向應力。當壓力傳感器測得儲氣罐內部壓力到達30kpa，空氣壓縮機停止供氣； 當三維流控室1內氣壓小于預定值，儲氣罐內存儲的氣體通過比例壓力閥持續向其供氣； 當三維流控室1內氣壓大于預定值，儲氣罐停止供氣，比例壓力閥開啟通過直通閥8釋放氣 體以實現減壓。三維流控室1的整個腔體為長方體，內壁長125mm，寬110mm，高55mm，容積為 756250mm3。三維流控室1空間遠大于管狀彈性腔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，可完成內徑4 5mm，長80mm的血管實驗。腔體箱蓋6、底板5均 選用有機玻璃材料，便于實驗中觀察內部情況，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徑向兩側的導軌上，可以根據實驗需要更換不同 尺寸壓塊。驅動電機4按預設的壓迫深度驅動心肌橋壓塊3沿導軌直線往復運動，實現模 擬心肌橋對血管的壓迫，可以施加雙側或單側壓迫。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。氣體經比例壓力閥流入三維流控室1。三維流控室1內部壓力到達30kpa，空氣壓 縮機停止供氣，否則持續供氣。當三維流控室1內氣壓大于預定值，停止供氣，比例壓力閥 開閥釋放氣體以實現減壓。
權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，儲氣罐，比例壓力閥，密閉三維流控室(1)，驅動電機(4)，其特征在于所述密閉三維流控室(1)中間設有管狀彈性腔(2)，管狀彈性腔(2)兩側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)徑向兩側的導軌上，并與固定在側面板(7)上的驅動電機(4)輸出軸連接。
2.根據權利要求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，內壁長125mm，寬110mm，高55mm，容積為 756250mm3。
3.根據權利要求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.根據權利要求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，儲氣罐，比例壓力閥，密閉三維流控室，驅動電機，其特點是密閉三維流控室中間設有管狀彈性腔，管狀彈性腔兩側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的導軌上，并與固定在側面板上的驅動電機輸出軸連接。本實用新型能體外模擬不同類型心肌橋壓迫冠狀動脈，實現切應力、周向應力、正應力的可控可調，并采集參數。為體外研究心肌橋導致的各種血管疾病的發病機制提供了實驗手段。
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 優先權日2010年4月15日
發明者丁皓, 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