一种模拟血栓的仿生及清除装置的制作方法

1.本发明涉及医疗技术领域，尤其是涉及一种模拟血栓的仿生及清除装置。


背景技术：

2.血栓是血流在心血管系统血管内面剥落处或修补处的表面所形成的小块。在可变的流体依赖型(variable flow dependent patterns)中，血栓由不溶性纤维蛋白，沉积的血小板，积聚的白细胞和陷入的红细胞组成。血栓对机体有不同程度的不利影响，如阻塞血管、栓塞、引起心瓣膜变形和广泛性出血。血栓堵塞为重要的病症，需要认真治疗。
3.目前在体外模拟血栓的仿生装置逐渐得到应用，根据医学理论，模拟血栓与人体血栓关系十分密切，通过模拟血栓形成状况来判断在心脑血管性疾病急发期患者体内血栓形成与栓塞程度以及用来预测在心脑血栓疾病发病前期(潜伏期)体内隐性血栓的存在及发展，其临床意义十分明显。
4.传统常用的模拟血栓形成的装置为通过将新鲜血液至于圆环中做圆周运动，并相应的提供仿生条件如恒温等条件，由于重力及样品粘滞力的作用，样品与圆环内壁作相对运动，数分钟后，血栓便在圆环内壁上形成，便可观察血栓的大小等。但是操作过程中存在圆环接口不平与血栓接触时容易破坏血栓的现象，导致经常需要重复试验。
5.血栓清除是将血管内产生的血栓取出，使闭塞的血管再通，是恢复血栓堵塞血管的关键。常见的血栓清除操作是通过负压的形式将血管中的血栓抽出的，因此，管道中需要维持固定的负压，但是实际情况中，往往会出现负压减小或者漏气的情况，这样可能会导致抽吸管道中的血栓回流，这会影响整体的抽吸效率。同时采用自吸泵抽取血栓时排污管内的血栓可能会发生回流的现象，导致血栓清除的不彻底，这些问题均需得到进一步改善。


技术实现要素：

6.本发明的目的是针对以上问题，提供一种模拟血栓的仿生及清除装置，通过一种改进的模拟血管配合方便可调倾斜角度的转盘组件，能够有效减少血栓被破坏的现象，提高血栓模拟的成功率；模拟血栓成功后可通过血栓清除装置将血栓清除吸取处理得更为彻底。
7.为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种模拟血栓的仿生及清除装置，包括模拟血栓部分和血栓清除部分，所述模拟血栓部分包括倾斜设置的安装座，安装座内设置有转盘组件，转盘组件通过步进电机驱动，步进电机通过安装座底部的电机支架进行安装，电机支架下方设置有缓冲底座，电机支架通过缓冲组件与缓冲底座相连；所述转盘组件包括转盘和密封盖，转盘上开设有圆槽将圆环形的模拟血管进行限位；所述血栓清除部分包括清除导管，清除导管前端设置有导管钻头，清除导管内设置有导气管，导气管上开设有出气口，出气口与安装管道连通，安装管道内设置有滑动的清除针；所述清除导管外连接有自吸泵。
8.进一步的，所述安装座为敞口的圆形框体结构，安装座底端通过转轴与安装座铰
接，所述转轴一端设置有转动把手，转动把手为板状结构且一端为箭头状；所述安装座顶部设置有限位筒，限位筒横截面为环形，限位筒一侧侧壁上开设有条形槽，且该侧侧壁端面设置有角度刻线，该侧限位筒外壁套设有压紧环。
9.进一步的，所述转盘和密封盖通过螺栓紧固连接切两者内部均设置有电热丝和保温层，转盘外壁与限位滚轮滚动接触，所述限位滚轮的安装框通过蝶形螺栓与安装座的侧壁相连，所述蝶形螺栓穿过安装座的螺孔设置。
10.进一步的，所述缓冲底座为板状结构且缓冲底座的底面为弧面结构，所述缓冲组件包括连接板，连接板上端与电机支架上部固定连接，连接板下端与缓冲底座一端铰接，缓冲底座另一端铰接有弹簧，该弹簧上端铰接于电机支架下部。
11.进一步的，所述模拟血管为圆环结构，模拟血管外壁设置有注射口，注射口通过顶盖进行密封，注射口内设置有填充物，所述填充物为硅胶材质。
12.进一步的，所述清除导管与导管钻头之间通过弹性膜相连，清除导管尾端设置有隔板，隔板通过连接柱与导管钻头相连，所述隔板上开设有通气孔。
13.进一步的，所述安装导管与出气口相接处设置有单向阀，安装导管内活动设置有推板，推板上设置有空心的清除针，清除针外壁上开设有排气口，清除针另一端贯穿清除导管外壁，所述推板通过弹簧与清除导管外壁相连，所述推板上开设有通气孔，通气孔位于清除针内部。
14.进一步的，所述导气管内设置有挡板，挡板上开设有通孔，挡板通过弹簧与导气管尾端的挡块相连；所述挡板外圈套设有第一磁铁环，所述导气管外壁活动套设有第二磁铁环，第二磁铁环与第一磁铁环位置对应，第二磁铁环通过连接块连接有外圈磁铁环，所述清除导管外壁套设有第三磁铁环，第三磁铁环与外圈磁铁环位置对应，第三磁铁环上阵列设置有刮料件，所述刮料件为弹性刮板。
15.进一步的，所述自吸泵的排污管尾端与止回管相连，止回管为锥形结构，止回管内设置有排污通道，所述排污通道的管径逐渐缩小；所述止回管尾端设置有止回件，止回件上开设有排污出口，所述排污出口与排污通道对应连通。
16.进一步的，所述止回管内设置有形变部，所述形变部内填充有海绵，所述排污通道的管壁由形变板依次相接组成，所述形变板为弹性板，形变板为倾斜设置且依次叠加套接；所述止回管外壁套设有压紧圈；所述止回件为板状结构，所述排污出口处对称设置有止回板，所述止回板为半圆形板状结构。
17.本发明的有益效果：
18.1、为了解决常规的圆环管在进行圆周运动时内部接口不平容易与血栓接触时将血栓破坏的问题，通过采用不设接口的圆管状的模拟血管进行模拟血栓的操作，模拟血管仅在外壁开设注射口，注射口内填充有硅胶密封材质的填充物，填充物可方便针管插入而形成的细孔不易样品流出，因此可通过注射针管将血液注射进入模拟血管内，再通过顶盖进行密封即可。
19.2、为了解决转盘组件不易调节倾斜角度，且转盘组件转动时震动幅度太大形成震荡影响血栓的形成等问题，通过安装座底部的转轴配合支撑座的限位筒将安装座进行倾斜式安装。而转轴一端的转动把手可方便手动转动转轴，即调节安装座的角度，同时通过压紧环将限位筒压紧进而将转轴固定，其中转轴与限位环可通过螺纹的方式进行相互连接。同
时安装座的侧壁上通过蝶形螺栓设置有限位滚轮，可调节位置的限位滚轮与转盘外壁滚动接触，在给转盘提供安装限位的同时还能保证转盘运转时更加的平稳；
20.另外安装座及电机支架通过连接板与缓冲底座相连，缓冲底座同时通过弹簧与电机支架相连，通过连接板与弹簧及缓冲底座形成三角形缓冲结构，能够将步进电机运转时产生过大的冲击震动进行缓冲过滤，而缓冲底座的底面为弧面结构，可适应不同材质不同粗糙度的安装平面，能够提高装置整体的安装适应性。
21.3、为了将模拟血栓更加彻底的清除吸收处理，在清除导管的前端设置有清除钻头，清除钻头与清除导管之间设置有弹性膜，弹性膜在充气的过程中能够进行膨胀并与模拟血管内壁接触，在模拟血管内形成一堵密封墙，以保证负压环境的形成和保持。同时清除导管内的导气管外壁连接有安装导管，安装导管内通过活动的推板安装有清除针，清除针为空心结构，且清除针外壁开设有排气口，当导气管内充气时可将推板及清除针推出，而推板上开设有小型的通气孔使得气流进入清除针后再排出将血栓进行冲击清除。
22.为了将血栓进行更彻底的刮除，通过在清除导管外壁设置第三磁铁环，第三磁铁环上阵列设置有刮料件，而导气管外壁设置有第二磁铁环，第二磁铁环通过连接块连接有外圈磁铁环，外圈磁铁环的位置与第三磁铁环的位置对应，同时导气管内部的挡板外圈设置有第一磁铁环，第一磁铁环的位置与第二磁铁环的位置对应，当充气时气流推动挡板移动，进而带动第一磁铁环及第二磁铁环直至第三磁铁环与刮料件运动，从而带动刮料件将血栓进行刮除。
23.4、为了解决自吸泵抽取血栓后排污管内容易发生血栓回流的问题，通过在设置止回管与排污管相接，止回管内设置有可形变的排污通道，通过止回管外的压紧圈将锥形的止回管压紧后，同时将排污通道压缩，以调节排污通道的管径进而适应不同流量的工况；而排污口外端的止回件上的排污出口处设置有对称的止回板，形成一道上下开口而中间收窄的出口，能够进一步减少排污出口外的血栓块进行回流。
24.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
25.图1为本发明的模拟血栓装置的整体结构示意图。
26.图2为本发明的转盘组件的结构示意图。
27.图3为本发明的安装座的安装示意图。
28.图4为本发明的模拟血管的结构示意图。
29.图5为本发明的注射口处注射的示意图。
30.图6为本发明的注射口的结构示意图。
31.图7为本发明的清除装置的结构示意图。
32.图8为本发明的弹性膜涨开状态的示意图。
33.图9为本发明的刮料件的安装示意图。
34.图10为本发明的清除针的安装示意图。
35.图11为本发明的止回管的结构示意图。
36.图12为本发明的止回件的结构示意图。
37.图中所述文字标注表示为：1、支撑座；2、转盘组件；3、安装座；4、步进电机；5、电机
支架；6、连接板；7、减振弹簧；8、缓冲底座；9、转盘；10、密封盖；11、蝶形螺栓；12、限位滚轮；13、圆槽；14、保温层；15、模拟血管；16、注射口；17、注射针管；18、填充物；19、顶盖；20、转轴；21、转动把手；22、限位筒；23、压紧环；24、导管钻头；25、连接柱；26、弹性膜；27、清除针；28、血栓团；29、第三磁铁环；30、刮料件；31、清除导管；32、导气管；33、自吸泵；34、排污管；35、挡板；36、第一磁铁环；37、第二磁铁环；38、连接块；39、挡块；40、隔板；41、排气口；42、安装管道；43、推板；44、单向阀；45、出气口；46、止回管；47、形变部；48、形变板；49、排污通道；50、止回件；51、排污出口；52、止回板；53、压紧圈。
具体实施方式
38.以下通过实施例进一步对本发明做出阐释。
39.一种模拟血栓的仿生及清除装置，包括模拟血栓部分和血栓清除部分，所述模拟血栓部分包括倾斜设置的安装座3，安装座3内设置有转盘组件2，转盘组件2通过步进电机4驱动，步进电机4通过安装座3底部的电机支架5进行安装，电机支架5下方设置有缓冲底座8，电机支架5通过缓冲组件与缓冲底座8相连；所述转盘组件2包括转盘9和密封盖10，转盘9上开设有圆槽13将圆环形的模拟血管15进行限位；所述血栓清除部分包括清除导管31，清除导管31前端设置有导管钻头24，清除导管31内设置有导气管32，导气管32上开设有出气口45，出气口45与安装管道42连通，安装管道42内设置有滑动的清除针27；所述清除导管31外连接有自吸泵33。
40.优选的，请参照图1、2、3所示，所述安装座3为敞口的圆形框体结构，安装座3底端通过转轴20与安装座1铰接，所述转轴20一端设置有转动把手21，转动把手21为板状结构且一端为箭头状；所述安装座1顶部设置有限位筒22，限位筒22横截面为环形，限位筒22一侧侧壁上开设有条形槽，且该侧侧壁端面设置有角度刻线，该侧限位筒22外壁套设有压紧环23。所述转盘9和密封盖10通过螺栓紧固连接切两者内部均设置有电热丝和保温层14，转盘9外壁与限位滚轮12滚动接触，所述限位滚轮12的安装框通过蝶形螺栓11与安装座3的侧壁相连，所述蝶形螺栓11穿过安装座3的螺孔设置。转轴20与限位筒22可通过螺纹的方式进行相互连接，转轴20一端的转动把手21可方便手动转动转轴20，即调节安装座3的角度，同时通过压紧环23将限位筒22压紧进而将转轴20固定。同时安装座3的侧壁上通过蝶形螺栓11设置有限位滚轮12，通过可调节位置的限位滚轮12与转盘9外壁滚动接触，在给转盘9提供安装限位的同时还能保证转盘9运转时更加的平稳。
41.优选的，请参照图1、2所示，所述缓冲底座8为板状结构且缓冲底座8的底面为弧面结构，所述缓冲组件包括连接板6，连接板6上端与电机支架5上部固定连接，连接板6下端与缓冲底座8一端铰接，缓冲底座8另一端铰接有弹簧7，该弹簧7上端铰接于电机支架5下部。缓冲底座8的底面为弧面结构，可适应不同材质不同粗糙度的安装平面，能够提高装置整体的安装适应性。
42.优选的，请参照图4、5、6所示，所述模拟血管15为圆环结构，模拟血管15外壁设置有注射口16，注射口16通过顶盖19进行密封，注射口16内设置有填充物18，所述填充物18为硅胶材质。通过取消模拟血管15的对接式的接口形式，采用破坏模拟血管15内壁面积最小的注射口形式，且注射口内填充有硅胶填充物，填充物可方便针管插入而形成的细孔不易样品流出，因此可通过注射针管将血液注射进入模拟血管内，再通过顶盖进行密封即可，减
少圆周运动过程中模拟血管15接口缝隙频繁接触模拟形成的血栓对血栓造成破坏，模拟血管15采用透明橡胶材质制成，方便观察与后续清除血栓操作。
43.优选的，请参照图7、8所示，所述清除导管31与导管钻头24之间通过弹性膜26相连，清除导管31尾端设置有隔板40，隔板40通过连接柱25与导管钻头24相连，所述隔板40上开设有通气孔。导气后弹性膜26可膨胀展开将模拟血管15堵住便于形成和保持负压。
44.优选的，请参照图7、9、10所示，所述安装管道42与出气口45相接处设置有单向阀44，安装管道42内活动设置有推板43，推板43上设置有空心的清除针27，清除针27外壁上开设有排气口41，清除针27另一端贯穿清除导管31外壁，所述推板43通过弹簧7与清除导管31外壁相连，所述推板43上开设有通气孔，通气孔位于清除针27内部。所述导气管32内设置有挡板35，挡板35上开设有通孔，挡板35通过弹簧7与导气管32尾端的挡块39相连；所述挡板35外圈套设有第一磁铁环36，所述导气管32外壁活动套设有第二磁铁环37，第二磁铁环37与第一磁铁环36位置对应，第二磁铁环37通过连接块38连接有外圈磁铁环，所述清除导管31外壁套设有第三磁铁环29，第三磁铁环29与外圈磁铁环位置对应，第三磁铁环29上阵列设置有刮料件30，所述刮料件30为弹性刮板。
45.优选的，请参照图7、11、12所示，所述自吸泵33的排污管34尾端与止回管46相连，止回管46为锥形结构，止回管46内设置有排污通道49，所述排污通道49的管径逐渐缩小；所述止回管46尾端设置有止回件50，止回件50上开设有排污出口51，所述排污出口51与排污通道49对应连通。所述止回管46内设置有形变部47，所述形变部47内填充有海绵，所述排污通道49的管壁由形变板48依次相接组成，所述形变板48为弹性板，形变板48为倾斜设置且依次叠加套接；所述止回管46外壁套设有压紧圈53；所述止回件50为板状结构，所述排污出口51处对称设置有止回板52，所述止回板52为半圆形板状结构。止回管46内设置有可形变的排污通道49，通过止回管46外的压紧圈53将锥形的止回管46压紧后，同时将排污通道49压缩，以调节排污通道49的管径进而适应不同流量的工况；而排污口外端的止回件50上的排污出口处设置有对称的止回板52，止回板52为半圆形板状结构，两侧对称向外布置的止回板52形成一道上下开口而中间收窄的出口，能够进一步减少排污出口外的血栓块发生回流的现象。
46.工作原理：首先是模拟血栓部分，通过注射针17将样品注射从注射孔16进入模拟血管15，通过顶盖19进行密封，将模拟血管15置入转盘9的圆槽内并通过密封盖10进行密封固定，转盘9与密封盖10内设置有保温层14配合电热丝形成一个相对恒温的仿生环境，通过步进电机4带动转盘9进行圆周运动，可通过转轴20调节安装座3及转盘9的倾斜角度，以进行不同的对照试验操作，而安装座3下方的缓冲底座8通过弹簧缓冲组件与安装座3相连，可起到缓震与保持转盘9运转平稳的作用。
47.模拟血栓成功后可通过血栓清除装置实现血栓更加彻底的整体吸取处理，具体为在清除导管31的前端设置有清除钻头24，清除钻头24与清除导管31之间设置有弹性膜26，弹性膜26在充气的过程中能够进行膨胀并与模拟血管内壁接触，在模拟血管内形成一堵密封墙，以保证负压环境的形成和保持。同时清除导管31内的导气管32外壁连接有安装管道42，安装管道42内通过活动的推板43安装有清除针27，清除针7为空心结构，且清除针27外壁开设有排气口，当导气管32内充气时可将推板43及清除针27推出，而推板43上开设有小型的通气孔使得气流进入清除针27后再排出将血栓进行冲击清除。为了将血栓进行更彻底
的刮除，设置有可滑动的刮料件30，充气时通过推动挡块带动磁铁环组件进而带动刮料件30进行刮除血栓操作。
48.血栓清除后通过自吸泵进行吸取处理，为了减少血栓块的回流，通过将排污管与止回管46相连，止回管46内设置有可形变的排污通道49，通过止回管46外的压紧圈53将锥形的止回管46压紧后，同时将排污通道49压缩，同时排污口外端的止回件50上的排污出口处设置有对称的止回板52，能够进一步减少排污出口外的血栓块发生回流的现象。
49.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
50.本文中对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。