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模拟壁冠状动脉的血管内膜培养系统的制作方法.docx

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模拟壁冠状动脉的血管内膜培养系统的制作方法.docx

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专利名称:模拟壁冠状动脉的血管内膜培养系统的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种血管血管内膜的培养装置,尤其是一种模拟血管内膜在壁冠状动脉中受到肌桥周期性压迫,并在周向应力,切应力,正应力协同作用下的培养装置。
背景技术:
肌桥是一种较普遍的解剖现象,由于肌桥影响,壁冠状动脉近端高发粥样硬化疾病,而桥下段和远端却少见粥样硬化。血管内膜的形态功能跟粥样硬化形成有密切联系。如今,通过血管内膜培养的方法研究壁冠状动脉近端粥样硬化形成机制已经得到了广泛的应用,血管内膜培养装置的种类和方法也越来越多。静态培养法的血管内膜没有承受血流切应力的作用,离体时间越长分化能力越差,在后续实验中难以耐受血流动力学环境而发生细胞脱落。平行平板流动腔和应变腔可以分别研究流动切应力和血管周向应力对血管内膜形态及功能的影响,但是这两种装置都无法模拟肌桥存在的情况下壁冠状动脉中血管内膜的受力情况。在肌桥存在的情况下,血管内膜除受到血流流动的切应力和来自血管壁的正应力、周向应力,还受到肌桥的周期性压迫。
发明内容本实用新型是要提供一种模拟壁冠状动脉的血管内膜培养系统,使血管内膜在脉动流中培养,同时该装置可以模拟壁冠状动脉受到肌桥周期性压迫的生理环境,壁冠状动脉中血管内膜受到的应力
(周向应力,切应力,正应力)可相对独立调节,为研究肌桥存在的情况下,血管内膜形态功能与壁冠状动脉近端好发粥样硬化疾病两者之间的联系提供了实验手段。为了实现上述目的,本实用新型采用技术方案是一种模拟壁冠状动脉的血管内膜培养系统,包括脉动泵,蓄能器,分支,分支后负载,实验模块,肌桥压块,电机,后负载,储液槽及加热装置,模拟壁冠状动脉,其特点是实验模块内部包含有一对肌桥压块和模拟壁冠状动脉,电机驱动肌桥压块压迫模拟壁冠状动脉,实验模块外部连接由空气压缩机,储气罐,比例压力阀,气罐压力传感器组成的比例调压稳流装置;脉动泵产生周期性脉动流输出端连接蓄能器后分成二路一路通过分支和分支后负载与储液槽及加热装置连接,另一路通过实验模块及测控系统连接储液槽及加热装置,整个系统置于恒温装置中,保持37°C恒温。实验模块液体流入、流出端分别安装有用于测量模拟壁冠状动脉近端和远端压力的近、远压力传感器,并分别放置在近、远测点。后负载和储液槽及加热装置之间管路上装有用于测量液体流经模拟壁冠状动脉流量的电磁流量计。实验模块内承载血管内膜的模拟壁冠状动脉为内径45mm,长度80mm的硅胶管;肌桥压块宽度L为10mm、20mm、30mm中的任一种,肌桥压块6压迫程度分别为50%、60%、70%、80%、90%、100%
中的任一种。;
;,切应力,周向应力的作用,这些力可以相对独立调节。因此,本实用新型使血管内膜在脉动流中培养,同时可以模拟壁冠状动脉受到肌桥周期性压迫的生理环境,壁冠状动脉中血管内膜受到的应力(周向应力,切应力,正应力)可相对独立调节,为研究肌桥存在的情况下,血管内膜形态功能与壁冠状动脉近端好发粥样硬化疾病两者之间的联系提供了实验手段。
图I是本实用新型的结构框图;图2是本实用新型的实验模块及测控系统结构示意。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。如图I所示,本实用新型的模拟壁冠状动脉的血管内膜培养系统,包括脉动泵1,蓄能器2,分支3,分支后负载4,实验模块及测控系统5,储液槽及加热装置17。所有接口均以硅胶管连接。脉动泵I能模拟人体心脏周期性射血,蓄能器2模拟动脉弹性腔功能,将脉动脉动泵I的间隙性射血变成连续的脉动流,分支3用于调节另一支路的液体流量大小,分支后负载4模拟人体毛细血管对动脉的外周阻力。储液槽及加热装置17为流动的液体提供恒定的温度。如图2所示,实验模块及测控系统
5内部包含一对肌桥压块6和模拟壁冠状动脉7,电机8,驱动肌桥压块6,压迫模拟壁冠状动脉7,实验模块及测控系统5的外部连接着空气压缩机9为实验模块及测控系统5供气,储气罐10稳定气流,比例压力阀11控制实验模块及测控系统5内部压力,压力传感器12测量储气罐10内部压力。近、远压力传感器13、14分别安放在实验模块及测控系统5的液体流入、流出端,电磁流量计16测量液体流经模拟壁冠状动脉的流量。实验模块及测控系统5承载血管内膜的模拟壁冠状动脉7为内径45mm,长度80mm的娃胶管。肌桥压块6尺寸可更换,有10mm、20mm、30mm三种宽度,压迫程度可调,分别是50%、60%、70%、80%、90%、100%中的任一种。近、远测点放置近、远压力传感器13、14,测量模拟壁冠状动脉7近端和远端压力。模拟壁冠状动脉7内种植血管内膜后安放于实验模块及测控系统5内,接通电源脉动泵I产生周期性脉动流,液体分两条支路,一条流经分支3和后负载4,另一条流经实验模块及测控系统5以及后负载15,前一条支路起到分流的作用。当流经分支3的液体增力口,流经模拟壁冠状动脉7的液体流量减少,血管内膜受到切应力减小。空气压缩机9充气,气体通过储气罐10稳压,储气罐10顶部放置压力传感器12用以测量罐内压力即模拟壁冠状动脉7外壁压力,气体流经比例压力阀11,最终进入实验模块及测控系统5,改变模拟壁冠状动脉7外壁压力,从而调节血管内膜受到的周向应力,外壁压力越大,周向应力越小。当储气罐
10内部压力到达30kpa,空气压缩机9停止供气;当实验模块及测控系统5内气压小于预定值,储气罐10内存储的气体通过比例压力阀11持续向其供气;当实验模块5内气压大于预定值,储气罐10停止供气,比例压力阀11开启释放气体以实现减压。驱动电机8驱动肌桥压块6压迫模拟壁冠状动脉7。其压迫程度可以分为50%、60%、70%、80%、90%、100%,其压迫宽度有10mm、20mm、30mm三种,压迫频率与脉动泵射血频率一致。近、远压力传感器13、14分别测量模拟壁冠状动脉7流入流出端的压力即近端和远端的正应力,该测量值还可以计算血管内膜在模拟壁冠状动脉7近端和远端分别受到的周向应力。电磁流量计16测量流经模拟壁冠状动脉7的液体流量从而计算切应力。调节后负载15即调节外周阻力,从而调节血管内膜受到的正应力。
,包括脉动泵(1),蓄能器(2),分支(3),分支后负载(4),实验模块及测控系统(5),肌桥压块(6),模拟壁冠状动脉(7),电机(8),后负载(15),储液槽及加热装置(17),其特征在于所述实验模块(5)内部包含有一对肌桥压块(6)和模拟壁冠状动脉(7),电机(8),驱动肌桥压块(6)和压迫模拟壁冠状动脉(7);所述实验模块(5)外部连接由空气压缩机(9),储气罐
(10),比例压力阀(11),气罐压力传感器(12)组成的比例调压稳流装置;所述脉动泵(I)产生周期性脉动流输出端连接蓄能器(2)后分成二路一路通过分支(3)和分支后负载(4)与储液槽及加热装置(17)连接,另一路通过实验模块及测控系统(5)连接储液槽及加热装置(17),整个系统置于恒温装置中,保持37°C恒温。
,其特征在于所述实验模块(5)的液体流入、流出端分别安装有用于测量模拟壁冠状动脉(7)近端和远端压力的近、远压力传感器(13、14)。
,其特征在于所述后负载(15)和储液槽及加热装置(17)之间管路上装有用于测量液体流经模拟壁冠状动脉流量的电磁流量计(16)。
,其特征在于所述模拟壁冠状动脉(7)为内径45mm,长度80mm的娃胶管。
,其特征在于所述肌桥压块(6)宽度L为10mm、20mm、30mm中的任一种,且肌桥压块(6)压迫程度为50%、60%、70%、80%、90%、100%中的任一种。
专利摘要本实用新型涉及一种模拟壁冠状动脉的血管内膜培养系统,由脉动泵、蓄能器、实验模块及测控系统、后负载、储液槽、加热装置及测量机构等组成的循环系统;脉动泵产生周期
性脉动流输出端连接蓄能器后分成二路一路通过分支和分支后负载与储液槽及加热装置连接,另一路通过实验模块及测控系统连接储液槽及加热装置,整个系统置于恒温装置中,保持37℃恒温。本实用新型使血管内膜在脉动流中培养,同时可以模拟壁冠状动脉受到肌桥周期性压迫的生理环境,壁冠状动脉中血管内膜受到的应力可相对独立调节,为研究血管内膜形态功能变化与壁冠状动脉近端高发粥样硬化疾病之间的联系提供体外实验平台。