专利名称：用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及医学实验设备技术领域，特别涉及动物实验用设备技术领域，具体是指一用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置。
背景技术：
在医学实验领域中，通常需要对特定的血管或脏器的耐压能力或张力进行实验，以确定其破裂压力，从而了解采用了具体药物或治疗方法的血管或脏器的恢复情况或吻合口的生长状况，进而确定相应的药物或治疗方法的治疗效果。现有技术中，这样的实验通常是将组织(包括正常肠管、吻合口肠管、切口皮肤、血管等)置于测试仪器的两个抓手之间，对细胞加以10牛顿的张力，并以10毫米/分钟的速度进行拉开。通过压力描记软件进行记录和计算，因此以得知何处、何时破裂发生。(KleinM，Krarup PM，Burcharth J et al.Effect of Diclofenac on Cyclooxygenase-2Levelsand Early Breaking Strength of Experimental Colonic Anastomoses and SkinIncisions.Eur Surg Res2010;46:26-31)这样的实验方法虽然实现了对实验材料的机械加压和数据记录、计算。但是该技术使用抓手反向拉张的张力测试方法设计粗犷，并不能精确探测到组织细微的破裂变化，因此不可能很好地反映组织的受压后完整性，从而影响实验数据的精确性和科学性。现有技术中也有采用Van der Ham等提供的测定法(Van der HamAC, Kort WJ,Weijima IM, et al.Efect of antibiotics in fibrin sealant on healing colonicanastomoses in the rat.Br J Sury, 1992, 79:525—528.)。该方法通过从大鼠肛门插入一细导尿管直至吻合口下缘2厘米处，以4号丝线环形扎紧。距吻合口 2厘米的近端肠管，同样以4号丝线环形扎紧。腹腔内注入盐水，直至浸没肠管吻合口，然后尿管外接一个三通管，三通管另两端分别接血压计袖带两端，以绷带扎紧袖带，通过血压计气囊缓缓注入空气，同时观察吻合口，一旦有水泡溢出，则此时水银柱的高度即为吻合口的破裂压。采用该实验方法通过观察气泡能检测到细微的脏器破裂，但是该装置使用手动方式进行加压不能精确、恒定的提高压力，而且在数据描记上将出现锯齿状的压力波动造成数据采集的不稳定。同时通过水银柱的压力变化来反映组织完整性的变化也并不科学，由于常用立柱式或台式水银血压计的刻度最小标记的数字是20mmHg，最小刻度为2mmHg，实验过程中需要同时目测组织的完整性(水泡溢出)，又要观察水银柱的压力变化，还要手工记录取得的数值，因此数据的采集方式不够直观，无法提供能很好反映和收集保持组织完整性的压力变化的数据，导致实验结果缺乏科学性。对于进行血管耐压实验，中国专利CN02265120.9，公开了一种用于检测血管吻合口爆破压的检测装置。该装置同样通过血压计气囊注入空气，并观察压力计的度数确定破裂压。该实验装置同样存在手动加压控制不精确，实验数据观察方式复杂，数据采集不直观，导致实验结果缺乏科学性的问题。
实用新型内容本实用新型的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种自动控制空气的注入，从而使测量过程中压力变化的稳定性更佳，降低压力波动，使脏器破裂压测量的精确度更高，更具科学性，且结构简单，成本低廉，应用范围较为广泛的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置。为了实现上述的目的，本实用新型的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置具有如下构成:该用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置包括双通管、三通管、自动加压控制模块和压力检测模块，所述的双通管一端的连通所述的三通管，所述的双通管的另一端连通密闭的待测实验动物空腔脏器或血管内，所述的自动加压控制模块和压力检测模块均连通所述的三通管。该用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置中，所述的自动加压控制模块包括储气瓶、调节阀、单片机和步进电机，储气瓶通过所述的调节阀连通所述的三通管，所述的单片机的控制信号输出端连接所述的步进电机控制信号输入端，所述的步进电机的转轴连接所述的调节阀的阀芯。该用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置中，所述的调节阀还具有流量传感器，该流量传感器的输出端连接所述的单片机的信号输入端。该用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置中，所述的自动加压控制模块还包括显示器，所述的显示器连接于所述的单片机。该用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置中，所述的压力检测模块包括压力传感器和显示器，所述的压力传感器连通所述的三通管，所述的压力传感器的输出端连接所述的单片机的信号输入端，所述的显示器连接于所述的单片机。该用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置中，所述的双通管为接空腔脏器双通管或血管双通管，该接空腔脏器双通管或血管双通管的一端通过乳胶管连通所述的三通管。采用了该实用新型的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置包括双通管、三通管、自动加压控制模块和压力检测模块，所述的双通管一端的连通所述的三通管，所述的双通管的另一端连通密闭的待测实验动物空腔脏器或血管内，所述的自动加压控制模块和压力检测模块均连通所述的三通管，在使用本发明实用新型的系统进行耐压力学自动测试时，能够利用自动加压控制模块自动控制空气的注入，从而使测量过程中压力变化的稳定性更佳，有效降低了压力波动，使脏器破裂压测量的精确度更高，更具科学性，且本实用新型的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置的结构简单，成本也相对低廉。
图1为本实用新型的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置的结构示意图。图2为本实用新型的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置中的自动加压控制模块在实际应用中的结构示意图。[0019]图3为本实用新型的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置中的自动加压控制模块在实际应用中的控制流程示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，特举以下实施例详细说明。请参阅图1所示，为本实用新型的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置的结构示意图。在一种实施方式中，该用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置包括双通管、三通管、自动加压控制模块和压力检测模块，所述的双通管一端的连通所述的三通管，所述的双通管的另一端连通密闭的待测实验动物空腔脏器或血管内，所述的自动加压控制模块和压力检测模块均连通所述的三通管。在一种较优选的实施方式中，所述的自动加压控制模块包括储气瓶、调节阀、单片机和步进电机，储气瓶通过所述的调节阀连通所述的三通管，所述的单片机的控制信号输出端连接所述的步进电机控制信号输入端，所述的步进电机的转轴连接所述的调节阀的阀芯。所述的调节阀还具有流量传感器，该流量传感器的输出端连接所述的单片机的信号输入端。在一种进一步优选的实施方式中，所述的自动加压控制模块还包括显示器，所述的显示器连接于所述的单片机，用以显示所述的从所述的流量传感器获得的调节阀流量数据。在另一种较优选的实施方式中，所述的压力检测模块包括压力传感器和显示器，所述的压力传感器连通所述的三通管，所述的压力传感器的输出端连接所述的单片机的信号输入端，所述的显示器连接于所述的单片机，用以显示所述的从所述的压力传感器获得的压力数据。所述的压力传感器的量程范围为0 0.2MPa。在更优选的实施方式中，所述的双通管为接空腔脏器双通管或血管双通管，该接空腔脏器双通管或血管双通管的一端通过乳胶管连通所述的三通管。利用上述的装置进行对于实验动物的空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试的方法可以包括以下步骤:( I)所述的自动加压控制模块进行初始化操作；(2)所述的自动加压控制模块通过所述的三通管向待测实验动物空腔脏器或血管内充气；(3)所述的压力检测模块检测并记录三通管的压力变化，并获得所述的待测实验动物空腔脏器或血管破裂时的最大压力值。在自动加压控制模块包括储气瓶、调节阀、单片机和步进电机的情况下，储气瓶通过所述的调节阀连通所述的三通管，所述的单片机的控制信号输出端连接所述的步进电机控制信号输入端，所述的步进电机的转轴连接所述的调节阀的阀芯。所述的步骤(2)具体包括以下步骤:(21)所述的单片机向所述的步进电机输出控制信号；(22)所述的步进电机根据所述的控制信号驱动转轴，并通过转轴控制所述的调节阀的阀芯；[0034](23)所述的储气瓶通过所述的调节阀和三通管向待测实验动物空腔脏器或血管内充气。所述的调节阀还可以具有流量传感器，该流量传感器的输出端连接所述的单片机的信号输入端。则所述的方法在步骤(23)之后还包括以下步骤:(24)所述的单片机判断所述的调节阀流量与预设流量的误差是否超过预设的允许误差，若是，则进入步骤(25)，若否，则返回步骤(21)；(25)所述的单片机根据所述的误差修改步进电机控制信号，并返回步骤(21)。步骤(I)所述的自动加压控制模块进行初始化操作，具体为:所述的单片机，根据用户操作，设定调节阀预设流量和允许误差流量。优选的情况下，所述的允许误差流量为
0.04LPM。步骤(25)中所述的单片机根据所述的误差修改步进电机控制信号，具体为:所述的单片机根据所述的误差修改步进电机控制信号正负一个角位移量。优选的情况下，角位移量为0.75°。本实用新型的系统与现有技术比较，其结构特点在于:1、增设储气瓶，以减轻气泵对压力测试造成的数据波动影响；2、改变原气体流量调节装置，使之能在步进电机带动下，按设定的转向和转角调节流量。本实用新型的系统中的自动加压控制模块的结构如图2所示，其特点在于:1、根据实验获得的流量调节档位(或无级调整)设定气体流量量程的等级，由单片机控制步进电机(M35SP-7)正反转带动流量开关达到相应的流量等级。2、开机归零，保持流量开关处于关闭状态，可采用限位开关检测零位方法实现，也可用其他方式。3、可以实现汉字显示，主要显示所选择的流量等级等内容，也可按需实时显示流
量数值。在利用本实用新型的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置进行动物空腔脏器耐压力学测试的过程中，首先将实验动物麻醉；当麻醉成功后，将动物背部朝下固定在解剖固定装置上，刮去腹部毛发。如需动物存活，可根据实验要求使用消毒剂进行消毒，最后覆盖无菌巾。整个手术过程在无菌的条件下进行，首先，带腹部中央做切口，然后探查动物组织并暴露无误，使用外科技术切下足够测试需要长度的组织。在切下的组织近端插入接肠双通直至远端切口下缘2cm，以丝线环形扎紧。距近端切口边缘同样以4号丝线环形扎紧。设置自动加压控制模块的初始数值，包括调节阀预设流量和允许误差流量，而后利用自动加压控制模块进行自动充气，并利用压力检测模块实时测压、记录，获得破裂前的压力峰值。采用相类似的实验方法，也能将本实用新型的测试装置应用于实验动物的血管或其它空腔脏器的耐压力学测试中。在整个实验过程中，自动加压控制模块的控制流程如图3所示。其中:L为本次试验预设的流量值(调节阀预设流量，单位为LPM) ； 6为一修正值(允许误差流量)，在本应用领域一般取值约为0.04 (LPM)，当然也可根据实际情况作调整。步进电机的角位移量随精度等级不同有较大的选择范围，在本应用领域可选用
0.75°。实验表明步进电机每转过I个0.75°，便可产生约0.01 (LPM)的流量增量(逆转时为增，正转时为减)。将步进电机的转轴与流量调节阀的阀芯通过联轴器连为一体，从而实现同步转动。流量传感器测得的模拟量，经放大转换输入单片机，并由与单片机所连接的显示屏显示实时的流量值。压力传感器测得的模拟量，经放大转换输入单片机，并由与单片机所连接的显示屏显实时的压力值示。实验表明，相较于现有技术中通过人工调节流量、压力的测试方法，采用本本实用新型的自动测试装置和方法后，压力测试数据的精度提高5%以上，同时具有实验受人为因素影响小，可重复性高，适用范围广、操作简便、低噪音等优点。采用了该实用新型的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置包括双通管、三通管、自动加压控制模块和压力检测模块，所述的双通管一端的连通所述的三通管，所述的双通管的另一端连通密闭的待测实验动物空腔脏器或血管内，所述的自动加压控制模块和压力检测模块均连通所述的三通管，在使用本发明实用新型的系统进行耐压力学自动测试时，能够利用自动加压控制模块自动控制空气的注入，从而使测量过程中压力变化的稳定性更佳，有效降低了压力波动，使脏器破裂压测量的精确度更高，更具科学性，且的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置的结构简单，成本也相对低廉。在此说明书中，本实用新型已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。
权利要求1.一种用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置，所述的装置包括双通管和三通管，所述的双通管一端的连通所述的三通管，所述的双通管的另一端连通密闭的待测实验动物空腔脏器或血管内，其特征在于，该装置还包括自动加压控制模块和压力检测模块，所述的自动加压控制模块和压力检测模块均连通所述的三通管。
2.根据权利要求1所述的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置，其特征在于，所述的自动加压控制模块包括储气瓶、调节阀、单片机和步进电机，储气瓶通过所述的调节阀连通所述的三通管，所述的单片机的控制信号输出端连接所述的步进电机控制信号输入端，所述的步进电机的转轴连接所述的调节阀的阀芯。
3.根据权利要求2所述的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置，其特征在于，所述的调节阀还具有流量传感器，该流量传感器的输出端连接所述的单片机的信号输入端。
4.根据权利要求3所述的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置，其特征在于，所述的自动加压控制模块还包括显示器，所述的显示器连接于所述的单片机。
5.根据权利要求1所述的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置，其特征在于，所述的压力检测模块包括压力传感器和显示器，所述的压力传感器连通所述的三通管，所述的压力传感器的输出端连接所述的单片机的信号输入端，所述的显示器连接于所述的单片机。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置，其特征在于，所述的双通管为接空腔脏器双通管或血管双通管，该接空腔脏器双通管或血管双通管的一端通过乳胶管连通所述的三通管。
专利摘要本实用新型涉及一种用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置，属于医学实验设备技术领域。该实用新型的装置包括双通管、三通管、自动加压控制模块和压力检测模块，双通管一端的连通所述的三通管，双通管的另一端连通密闭的待测实验动物空腔脏器或血管内，自动加压控制模块和压力检测模块均连通所述的三通管，在使用本实用新型的系统进行耐压力学自动测试时，能够利用自动加压控制模块自动控制空气的注入，从而使测量过程中压力变化的稳定性更佳，有效降低了压力波动，使脏器破裂压测量的精确度更高，更具科学性，且的用于空腔脏器及血管愈合效果实验的自动测试装置的结构简单，成本也相对低廉。
文档编号G01N3/12GK203053795SQ201320064070
公开日2013年7月10日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者嵇承栋, 郑风, 乔世铭 申请人:上海市杨浦区中心医院