专利名称：脑水肿模拟装置的制作方法
技术领域：
本发明属于生物医学医疗器械技术领域，具体涉及一种脑水肿模拟装置。
背景技术：
各类颅脑外伤、脑肿瘤切除、脑缺血、脑肿瘤、脑炎症以及高原脑水肿等脑内外科 疾病，其发病率和死亡率已进入前三位常见致死性病变。这些脑内外科疾病均伴随有脑水 肿的症状，对脑水肿严重程度的监护，是医生了解病情真实情况和指导治疗的重要依据。目前，国内外对脑水肿病人的常规检测方式主要有两种，一种是凭借CT、MRI等设 备诊断，这种方式不仅费用高，也不适于病情危重、不能反复搬动的患者。另一种是通过腰 椎穿刺进行测压或颅内压直接测量，这种方式存在创伤性、容易引起病人的痛苦、检查时间 长和费用高的问题。同时，这两种方法都不能在病人床边进行，也不能连续多次检测，不适 合连续床旁监护。因此，发展脑水肿监护技术，对于及时确定病情指导治疗、降低各类脑疾 病死亡率是十分必要的。在发展脑水肿监护技术的研究中，特别是在脑水肿监护技术研究进入临床前实验 系统参数确定、设计研究、实验调试和校正时，需要一种能够模拟脑组织和脑水肿电学特 性、脑水肿几何形状不规则性、脑水肿形成在任意位置、脑水肿严重程度等的脑水肿模拟实
验装置。目前在脑水肿监护技术的研究中，使用有机玻璃球模型加琼脂块进行模拟脑水 肿，模拟脑水肿的琼脂块制作不便于在实验中调节几何大小、电导率的改变和不规则形状 的形成。墨西哥和美国学者使用双层有机玻璃球结构的实验模型模拟脑水肿，实现了实验 中脑水肿容积的方便调节，但不能模拟脑水肿实际产生区域的不规则性和任意位置的形 成。在脑水肿监护技术的研究中，当前迫切需要提供一种能够模拟脑水肿电学特性、 脑水肿的几何形状不规则性、脑水肿形成在颅内任意位置、脑水肿严重程度的实验装置，为 脑水肿监护技术研究进入临床前的系统参数确定、设计研究、实验调试和校正等提供一个 更为真实的脑水肿模拟实验研究仪器，获得更为可靠的模拟实验依据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述脑水肿模拟装置的缺点，提供一种设计 合理、结构简单、产品成本低、能够真实地模拟脑水肿在颅实际状况的脑水肿模拟装置。解决上述技术问题所采用的技术方案是在支撑架的上端设置有下壳体，下壳体 上设置有注射器，下壳体的上端设置有上壳体构成球体壳，上壳体的顶部设置有顶盖、上部 设置有激励线圈、下部设置有检测线圈，注射器通过联通管与设置在球体壳内的皮肤扩张 器相联通，球体壳内装有与正常脑组织电导率相同的氯化钠水溶液，皮肤扩张器内注有与 脑水肿组织电导率相同的氯化钠水溶液。本发明的皮肤扩张器为囊状透明体。本发明的上壳体和下壳体为透明体。
本发明的上壳体的半径与下壳体的半径相同，上壳体的体积大于或等于下壳体的 体积。本发明采用在颅骨模型内注入电导率与脑组织电导率相同的氯化钠水溶液，在皮 肤扩张器内注入模拟脑水肿电导率的氯化钠水溶液，皮肤扩张器悬浮于颅骨模型内模拟脑 组织的氯化钠水溶液中，由于皮肤扩张器柔韧性，可以在颅骨模型内的不同位置形成不规 则的脑水肿区域，更真实地模拟脑水肿在颅内存在的情况。通过调节皮肤扩张器内氯化钠 水溶液的浓度即电导率，可以模拟脑水肿的严重程度，调节皮肤扩张器内氯化钠水溶液的 体积，可以模拟脑水肿的几何大小，克服了现有同类模拟装置只能模拟规则的脑水肿几何 形状，不能模拟真实脑水肿几何形状的不规则性。本发明具有设计合理、结构简单、产品成 本低、能够模拟脑水肿实际状况等优点，可在脑水肿监护技术的研究中使用。
图1是本发明一个实施例的结构示意图。图2是图1的俯视图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。实施例1在图1中，本实施例的脑水肿模拟装置由上壳体1、皮肤扩张器2、顶盖3、激励线圈 4、检测线圈5、下壳体6、注射器7、联通管8、支撑架9联接构成。本实施例的支撑架9是有机玻璃制品，形状为梯形，在支撑架9的上端用胶粘接安 装有下壳体6，下壳体6的形状为球冠形，下壳体6为透明体，用有机玻璃压制成，下壳体6 的上端膜压成型与下壳体6连为一体有下联接盘。上壳体1形状为半球冠形，上壳体1为 透明体，用有机玻璃压制成，上壳体1的下端膜压成型与上壳体1连为一体有上联接盘，上 壳体1的半径与下壳体6的半径相同，上壳体1的体积大于下壳体6的体积，上联接盘与下 联接盘之间安装有密封圈，上联接盘与下联接盘用螺纹紧固联接件固定联接成球体壳。上 壳体1下端的上联接盘上安装有检测线圈5，检测线圈5是由直径为0. 7mm的漆包线绕制 10匝构成，检测线圈5用于接收电磁信号。在上壳体1的上部安装有激励线圈4，激励线圈 4是由直径为0. 7mm的漆包线绕制10匝构成，激励线圈4与激励源接通后产生激励磁场，上 壳体1的上端轴向位置通过螺纹联接安装有顶盖3，打开顶盖3，可将质量分数为0. 028 %的 氯化钠水溶液加入到球体壳内用于模拟脑组织。下壳体6的下部轴向位置安装有注射器7， 注射器7的上端与联通管8的一端相联通，联通管8的另一端与放置在下壳体6内的皮肤 扩张器2相联通，皮肤扩张器2为聚氯乙烯膜制备的透明囊状体，皮肤扩张器2内用注射器 7通过联通管8注入质量分数为0. 044%的氯化钠水溶液，用于模拟脑水肿。皮肤扩张器2 浮在球体壳内的氯化钠水溶液中，可以产生不规则的脑水肿区域和任意位置的脑水肿。实施例2
本实施例的上壳体1的体积与下壳体6的体积相等。其他零部件以及零部件的联 接关系与实施例1相同。本发明的工作原理如下球体壳内加入与脑组织电导率相同的氯化钠水溶液，用于模拟脑组织的电参数， 皮肤扩张器2内注入与脑水肿电导率相同的氯化钠水溶液，用于模拟脑水肿组织的电参 数。通过注射器7调节皮肤扩张器2内氯化钠水溶液的浓度即电导率，可以模拟脑水肿的 严重程度，调节皮肤扩张器2内氯化钠水溶液的体积可以模拟脑水肿的几何大小，真实地 模拟脑水肿在颅内存在的情况。加到激励线圈4上设定频率的正弦信号，产生激励磁场，通 过上壳体1进入到上球壳体内，由于皮肤扩张器2内的氯化钠水溶液的电导率与脑水肿组 织的电导率近似，皮肤扩张器2外氯化钠水溶液的电导率与正常脑组织电导率近似，皮肤 扩张器2内的氯化钠水溶液为导体，皮肤扩张器2内的氯化钠水溶液内会产生涡流，由涡流 产生的交变磁场，通过线圈5能够进行检测，检测到的信号与参考信号比较，产生相位差变 化，通过模型可以获得多组相位差的变化信息。通过本发明提供反映脑水肿产生和变化过 程中电导率、容积和位置参数，为脑水肿监护技术研究进入临床前的系统参数确定、设计研 究、实验调试和校正提供一种脑水肿模拟实验仪器。
权利要求
一种脑水肿模拟装置，其特征在于在支撑架(9)的上端设置有下壳体(6)，下壳体(6)上设置有注射器(7)，下壳体(6)的上端设置有上壳体(1)构成球体壳，上壳体(1)的顶部设置有顶盖(3)、上部设置有激励线圈(4)、下部设置有检测线圈(5)，注射器(7)通过联通管(8)与设置在球体壳内的皮肤扩张器(2)相联通，球体壳内装有与正常脑组织电导率相同的氯化钠水溶液，皮肤扩张器(2)内注有与脑水肿组织电导率相同的氯化钠水溶液。
2.按照权利要求1所述的脑水肿模拟装置，其特征在于所说的皮肤扩张器(2)为囊 状透明体；所说的上壳体⑴和下壳体(6)为透明体。
3.按照权利要求1或2所述的脑水肿模拟装置，其特征在于所说的上壳体(1)的半 径与下壳体(6)的半径相同，上壳体(1)的体积大于或等于下壳体(6)的体积。
全文摘要
一种脑水肿模拟装置，在支撑架的上端设置有下壳体，下壳体上设置有注射器，下壳体的上端设置有上壳体构成球体壳，上壳体的顶部设置有顶盖、上部设置有激励线圈、下部设置有检测线圈，注射器通过联通管与设置在球体壳内的皮肤扩张器相联通，球体壳内装有与正常脑组织电导率相同的氯化钠水溶液，皮肤扩张器内注有与脑水肿组织电导率相同的氯化钠水溶液。皮肤扩张器在颅骨模型内的不同位置形成不规则的脑水肿区域，真实地模拟脑水肿在颅内存在的情况，通过调节皮肤扩张器内氯化钠水溶液的浓度即电导率，可以模拟脑水肿的严重程度，调节皮肤扩张器内氯化钠水溶液的体积，可以模拟脑水肿的几何大小。本发明可在脑水肿监护技术的研究中使用。
文档编号G09B23/28GK101853598SQ20101017347
公开日2010年10月6日 申请日期2010年5月14日 优先权日2010年5月14日
发明者李文哲, 秦明新, 马珂 申请人:中国人民解放军第三军医大学