一种温控型智能辅助供液系统的制作方法_3

文档序号:9926192阅读:来源:国知局
由一与控制器12相连的温度传感器13组成,温度传感器13为一小型温度传感器,测温范围为-55°C?+1250C,分辨率为0.1度,对于豹,正常情况下血液温度为37 V,当豹奔跑时,体内温度能达到40 °C左右,温度传感器13足够满足对血液温度的及时测量,同时,温度传感器13实时监测血液温度,并发送信号给控制器12。
[0055]控制器12安装在外壳11内,控制器12与温度传感器13和步进电机14相连,控制器12用于接收温度传感器13的温度信号,并同时实现对步进电机14的驱动控制。
[0056]步进电机14的转速由温度传感器经控制器实时控制,当温度为37°C时,步进电机以一正常的转速转动,产生的血液流量与豹平常走动时的血液流量相同,使得豹能维持正常运动,当温度升高到40°C左右时,步进电机高速转动,产生大的血液流量促进血液循环,一方面能给大脑降温,另一方面能更快地给大脑补充能量。
[0057]弹性输液管7为无毒的生物医学输血管。例如,弹性输液管7为医用硅胶管、乳胶管或PA塑料材料的输血管。
[0058]挤压杆5的端部为半球形,使得当弹性输液管7在环形沟道槽6内时,挤压杆5在压缩弹簧15的作用下能完全顶住弹性输液管7,使得弹性输液管7内的液体由于挤压杆5而分成两部分,保证在挤压杆5不动的情况下,弹性输液管7内的液体无法流动;同时避免挤压杆5端部对弹性输液管7外壁的过渡磨损。
[0059]挤压杆5均匀分布在轴筒4的端面上,可以是2个,即相邻挤压杆之间的夹角为180度,当前一个挤压杆把液体从入口管处推至出口管处时,后面一个挤压杆开始工作,重复前面一个挤压杆的工作,2个挤压杆交替工作,也可以是3个或4个,相邻挤压杆之间的夹角分别为120度和90度。
[0060]端盖3,底座9,轴套4和外壳11的材料均为具有生物兼容性的应用钛合金材料。
[0061]结合图3所示,以设置在豹体内为例,本发明的智能生物辅助供液系统工作原理为:在辅助供液系统的入口管I和出口管2上分别连接血管,将温度传感器13置于温度变化的血液中,血液自入口管I流入,经入口过渡沟道槽1后,流向环形的输液管沟道槽6内的弹性输液管7,然后经出口过渡沟道槽8,由出口管2流出;步进电机14电机轴上安装有轴套4,轴套4上端表面固定安装有若干挤压杆5,挤压杆5在压缩弹簧15的作用下,对弹性输液管7产生径向压力,将弹性输液管7压扁,使弹性输液管7内的血液分成两部分;当血液温度为37°(:时,温度传感器13把检测到的血液温度以信号的方式发送给控制器12,控制器12经过处理后控制步进电机14按照事先设定的速度旋转,带动轴套4上的挤压杆5同步旋转;随着挤压杆5的转动,弹性输液管7的变形不断沿着环形的输液管沟道槽6以蠕动的方式向挤压杆5转动的方向传递,从而挤压弹性输液管7中的血液沿着挤压杆5运动的方向流动,血液被从入口管I吸入,并被推至出口管2流出;当血液温度升高到40 °C及以上时,温度传感器13将检测到的血液温度同样以信号的方式发送给控制器12,控制器12开始计时,由于温度传感器13实时在检测温度,如果40°C及以上的温度超过7秒时,控制器12自动判断当前豹处于捕猎高速奔跑过程中,于是才控制步进电机14按照设定的最高转速旋转,同样带动轴套4上的挤压杆5同步旋转,从而使弹性输液管7中的血液以更快的速度经出口管2流出;当血液温度在37°C与40 °C之间时,因为温度传感器13实时在检测温度,控制器12会根据从温度传感器13得到的信号控制步进电机14的转速,为了确保豹能正常活动,这时步进电机14的转速会提高,但基本在最低转速附近,避免过快的血液循环影响豹的正常活动,只有当控制器12确认豹处于奔跑捕猎时,才会控制步进电机14将转速升高到设定的最高值。
[0062]在植入动物体内前,测量动物正常走动时,动物体内血液流动的流量,得到流量值,或者根据动物在一分钟内的心跳次数,通过计算得到流量值,然后将辅助供液系统置于模拟血液中,控制步进电机工作,在出口管处测量血液的流量,根据前面得到的流量值,得到步进电机的最低转速;步进电机的最高转速需要通过实际将辅助供液系统植入到动物体内,看动物的效果来得到,当然事先最好通过软件进行模拟,得到一个安全的最大转速,此速度应该要比理想的速度小,确保不影响动物的正常活动。
[0063]具体应用时,将已经调整好参数的辅助供液系统植入到豹体内,在入口管和出口管处分别连接上血管,将温度传感器放在豹体内温度变化明显的部位,然后缝合一开始切开的部位即可。
【主权项】
1.一种温控型智能辅助供液系统,包括设有入口管和出口管的装置主体,其特征在于,包括: 设置在装置主体内的弹性输液管以及挤压在弹性输液管外壁的挤压杆,该弹性输液管两端分别与入口管和出口管对应导通; 驱动挤压杆转动的驱动机构,所述挤压杆转动时能够驱使弹性输液管内液体从入口管向出口管流动; 用于检测待输送液体温度的温度传感器; 接收的所述温度传感器的温度信号,根据温度信号大小对所述驱动机构进行控制,实现对挤压杆转速的控制。2.根据权利要求1所述的温控型智能辅助供液系统,其特征在于,所述驱动机构包括: 步进电机; 与步进电机输出轴轴接的轴套; 所述轴套外壁沿径向设有滑动槽,所述挤压杆远离弹性输液管的一端插入到该滑动槽内且与滑动槽滑动设置,挤压杆与滑动槽之间设有促使挤压杆挤压弹性输液管的压缩弹 O3.根据权利要求2所述的温控型智能辅助供液系统,其特征在于,所述的装置主体包括底座,所述底座上设有用于安置弹性输液管的环形的输液管沟道槽以及用于安置所述轴套的容纳槽。4.根据权利要求3所述的温控型智能辅助供液系统,其特征在于,所述底座上还设有与所述输液管沟道槽导通的入口过渡沟道槽和出口过渡沟道槽,所述入口过渡沟道槽和出口过渡沟道槽分别与弹性输液管的两个端口对应,所述弹性输液管两端分别通过入口过渡沟道槽和出口过渡沟道槽与入口管和出口管导通。5.根据权利要求4所述的温控型智能辅助供液系统,其特征在于,所述入口过渡沟道槽或/和出口过渡沟道槽为远离挤压管的远端向近端逐渐扩大的锥形结构。6.根据权利要求4所述的温控型智能辅助供液系统,其特征在于,所述弹性输液管两端分别插入入口过渡沟道槽和出口过渡沟道槽内,插入部分外壁与入口过渡沟道槽和出口过渡沟道槽内壁之间设有密封圈。7.根据权利要求1所述的温控型智能辅助供液系统,其特征在于,所述挤压杆与弹性输液管接触的一端为球形端。8.根据权利要求4所述的温控型智能辅助供液系统,其特征在于,还包括与底座两侧端面分别固定的端盖和外壳; 所述入口管和出口管设置在所述外壳上,分别与入口过渡沟道槽和出口过渡沟道槽的密封对接; 所述步进电机和控制器设置在所述外壳内,所述底座上设有供轴套输入轴或者步进电机输出轴穿过的通孔。9.根据权利要求8所述的温控型智能辅助供液系统,其特征在于,所述轴套与端盖之间设有轴承件。10.根据权利要求1-8任一项所述的温控型智能辅助供液系统,其特征在于,安装在动物体内,根据动物血液温度智能控制动物体内血液流速。
【专利摘要】本发明公开了一种温控型智能辅助供液系统,包括设有入口管和出口管的装置主体,包括:设置在装置主体内的弹性输液管以及挤压在弹性输液管外壁的挤压杆,该弹性输液管两端分别与入口管和出口管对应导通;驱动挤压杆转动的驱动机构,所述挤压杆转动时能够驱使弹性输液管内液体从入口管向出口管流动;用于检测待输送液体温度的温度传感器;接收的所述温度传感器的温度信号,根据温度信号大小对所述驱动机构进行控制,实现对挤压杆转速的控制。本发明具有结构简单,工作可靠,能够智能控制血液流动,流量稳定,流量调节范围大,产生血压高,外形尺寸小,能植入到动物体内,具有良好的生物兼容性等特点。
【IPC分类】A61D7/00, A61B5/01
【公开号】CN105708580
【申请号】CN201610224712
【发明人】傅建中, 邵惠锋, 贺永
【申请人】浙江大学
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年4月12日
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