一种用于动物的ECMO实验装置及其方法

本申请涉及医疗体外循环装置，具体为一种用于动物的ecmo实验装置及其方法。

背景技术：

1、体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ecmo)是体外循环技术在临床使用上的延伸和扩展，其本质是一种人工心肺机，通过全部或者部分替代心脏和肺脏的功能以减轻患者本身心肺的压力，从而获得恢复时机的原理来达到治疗目的。

2、为了研究体外膜肺氧合技术，往往需要利用动物进行大量的实验。目前，常用的动物体外膜肺氧合研究装置，通常是将人用的体外膜肺氧合装置等比例缩小后应用于动物。但是，对于小型动物(例如：大鼠)来说，由于其全血量较少，且等比例缩小后的体外膜肺氧合装置缺少监测，稍有不慎则会导致小型动物死亡，实验失败，例如：在体外循环管路中，泵的输入端负压过大，易造成小型动物抽血过度或者血液稀释过度(详细原因见下文)而死亡。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种用于动物的ecmo实验装置及其方法，至少解决在体外循环管路中，由于泵的输入端负压过大，易造成小型动物抽血过度或者血液稀释过度而死亡的技术问题。

2、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种用于动物的ecmo实验装置，包括：体外循环装置，所述体外循环装置包括：沿动物血液流动的方向，依次串联于体外循环管路中的第一动力泵和氧合器；监测和控制装置，至少用于监测所述体外循环管路中的血液压力，以及控制所述第一动力泵的输送量；所述监测和控制装置包括：第一压力传感器，所述第一压力传感器用于监测所述第一动力泵输入端的血液压力。

3、本技术方案中优选的，所述监测和控制装置还包括：第二压力传感器和第三压力传感器；其中，所述第二压力传感器用于监测所述氧合器输入端的血液压力，所述第三压力传感器用于监测所述氧合器输出端的血液压力；所述监测和控制装置还包括：第四压力传感器，所述第四压力传感器用于监测所述体外循环管路输出端的血液压力。

4、本技术方案中优选的，所述监测和控制装置还用于，监测所述体外循环管路中的血氧饱和度；所述监测和控制装置还包括：第一血氧传感器和第二血氧传感器；其中，所述第一血氧传感器用于监测所述体外循环管路输入端的血氧饱和度，所述第二血氧传感器用于监测所述体外循环管路输出端的血氧饱和度；所述体外循环装置还包括：换热器；所述监测和控制装置还用于，监测所述体外循环管路中的血液温度和控制所述换热器；所述监测和控制装置还包括：温度传感器，所述温度传感器用于监测所述换热器输出端的血液温度。

5、本技术方案中优选的，所述监测和控制装置还用于，监测所述体外循环管路中的气泡；所述监测和控制装置还包括：气泡传感器，所述气泡传感器用于监测所述体外循环管路输出端的气泡；所述体外循环装置还包括：除气泡件，所述除气泡件用于除去所述体外循环管路中的气泡。

6、本技术方案中优选的，所述除气泡件包括负压腔体和控制阀：所述负压腔体内具有负压，所述负压腔体通过所述控制阀与所述体外循环管路相连通；所述控制阀，用于打开或者关闭所述负压腔体与所述体外循环管路的连通。

7、本技术方案中优选的，所述监测和控制装置还包括：信号面板，各个传感器与所述信号面板电性连接；控制面板，用于设定所述体外循环装置的各项控制参数；显示面板，用于显示实验动物的各项生理参数或者实验参数；安装面板，用于排布安装所述体外循环管路；所述体外循环装置还包括：第二动力泵和吸附柱；其中，所述第二动力泵和所述吸附柱相串联，所述第二动力泵与所述氧合器相并联，所述吸附柱与所述氧合器相并联。

8、本技术方案中优选的，所述安装面板包括：安装板；至少一个第一限位块，各个第一限位块用于与所述安装板相连接；与各个第一限位块一一对应的第二限位块，第二限位块用于与对应的第一限位块相连接，并与第一限位块形成限位孔，所述限位孔用于限制所述体外循环管路产生径向位移。

9、基于上述的用于动物的ecmo实验装置，本申请还提出一种用于动物的ecmo实验方法，该方法包括：基于监测和控制装置，获取体外循环装置中实验动物的各项生理参数或者实验参数；以及，基于所述实验动物的各项生理参数或者实验参数，调整所述体外循环装置，或者调整所述体外循环装置所对应的控制参数；所述基于监测和控制装置，获取体外循环装置中实验动物的各项生理参数或者实验参数；以及，基于所述实验动物的各项生理参数或者实验参数，调整所述体外循环装置，或者调整所述体外循环装置所对应的控制参数，包括：基于第一压力传感器，获取第一动力泵输入端的第一血液压力；若所述第一血液压力小于第一阈值，则减小所述第一动力泵的输送量；若所述第一血液压力大于第二阈值，则增大所述第一动力泵的输送量。

10、本技术方案中优选的，所述基于监测和控制装置，获取体外循环装置中实验动物的各项生理参数或者实验参数；以及，基于所述实验动物的各项生理参数或者实验参数，调整所述体外循环装置，或者调整所述体外循环装置所对应的控制参数，还包括：基于第二压力传感器，获取氧合器输入端的第二血液压力；基于第三压力传感器，获取氧合器输出端的第三血液压力；若所述第二血液压力与所述第三血液压力的比值大于第三阈值，则更换氧合器；所述基于监测和控制装置，获取体外循环装置中实验动物的各项生理参数或者实验参数；以及，基于所述实验动物的各项生理参数或者实验参数，调整所述体外循环装置，或者调整所述体外循环装置所对应的控制参数，还包括：基于第一血氧传感器，获取体外循环管路输入端的第一血氧饱和度；基于第二血氧传感器，获取体外循环管路输出端的第二血氧饱和度；获取血氧饱和度差值，所述血氧饱和度差值等于第二血氧饱和度减去第一血氧饱和度；若所述血氧饱和度差值小于第四阈值，则增大氧合器的通气量，若所述血氧饱和度差值大于第五阈值，则减小氧合器的通气量。

11、本技术方案中优选的，所述基于监测和控制装置，获取体外循环装置中实验动物的各项生理参数或者实验参数；以及，基于所述实验动物的各项生理参数或者实验参数，调整所述体外循环装置，或者调整所述体外循环装置所对应的控制参数，还包括：基于气泡传感器，获取所述体外循环管路中是否具有气泡；若所述体外循环管路中具有气泡，则打开控制阀，以使负压腔体与所述体外循环管路相连通，吸取所述体外循环管路中的气泡。

12、与现有技术相比，本申请的有益效果是：

13、该用于动物的ecmo实验装置或者方法，均是针对于小型动物来设计的，其至少能够基于第一压力传感器来监测第一动力泵输入端的血液压力，基于所述血液压力，进行相关操控，能够有效的避免在体外循环管路中，第一动力泵的输入端负压过大，而导致小型动物抽血过度或者血液稀释过度而死亡的现象发生。

技术特征：

1.一种用于动物的ecmo实验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于动物的ecmo实验装置，其特征在于，所述监测和控制装置(100)还包括：第二压力传感器(124)和第三压力传感器(125)；其中，所述第二压力传感器(124)用于监测所述氧合器(340)输入端的血液压力，所述第三压力传感器(125)用于监测所述氧合器(340)输出端的血液压力；

3.根据权利要求1所述的用于动物的ecmo实验装置，其特征在于，所述监测和控制装置(100)还用于，监测所述体外循环管路中的血氧饱和度；

4.根据权利要求1所述的用于动物的ecmo实验装置，其特征在于，所述监测和控制装置(100)还用于，监测所述体外循环管路中的气泡；

5.根据权利要求4所述的用于动物的ecmo实验装置，其特征在于，所述除气泡件(370)包括负压腔体(371)和控制阀(374)：

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于动物的ecmo实验装置，其特征在于，所述监测和控制装置(100)还包括：

7.根据权利要求6所述的用于动物的ecmo实验装置，其特征在于，所述安装面板(140)包括：

8.一种用于动物的ecmo实验方法，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的用于动物的ecmo实验方法，其特征在于，

10.根据权利要求8或9所述的用于动物的ecmo实验方法，其特征在于，

技术总结
本申请公开了一种用于动物的ECMO实验装置及其方法，涉及医疗体外循环装置技术领域。包括：体外循环装置，所述体外循环装置包括：沿动物血液流动的方向，依次串联于体外循环管路中的第一动力泵和氧合器；监测和控制装置，至少用于监测所述体外循环管路中的血液压力，以及控制所述第一动力泵的输送量；所述监测和控制装置包括：第一压力传感器，所述第一压力传感器用于监测所述第一动力泵输入端的血液压力。本申请是针对于小型动物来设计的，其至少能够基于第一压力传感器来监测第一动力泵输入端的血液压力，基于所述血液压力，进行相关操控，能够有效的避免在体外循环管路中，第一动力泵的输入端负压过大，而导致实验失败。

技术研发人员：樊毫军,刘燕青,陈原森,李传龙,李勇男,刘子泉,孟祥艳,李咏懋,石悦,李文莉,李铎,姚梓轩
受保护的技术使用者：天津大学温州安全（应急）研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13