一种可编程颅内环境模拟装置的制作方法

本发明涉及生物医学的，具体来说，涉及一种可编程颅内环境模拟装置。

背景技术：

1、在现代医学研究和教育中，理解颅内环境的变化对于认识和治疗一系列神经系统疾病至关重要。颅内环境的变化包括颅内压力和温度等因素，对于理解疾病的发生机理、诊断、治疗以及评估治疗效果有着重要意义。

2、然而，颅内环境的监测和模拟在实践中面临着重大挑战。首先，颅内压力和温度的监测通常需要侵入性的医疗手段，这对患者来说可能带来风险和不适。其次，颅内压力和温度受到多种生理和病理因素的影响，包括心跳、呼吸、体位变化、颅脑疾病及治疗方法等。这使得颅内环境的变化极其复杂，难以准确模拟。

3、此外，尽管有许多研究致力于理解颅内压力和温度的变化及其对颅脑疾病的影响，但在实际的临床和研究实践中，我们缺乏有效的工具来模拟这些变化。大多数现有的模拟技术都是基于计算机模型的，不能提供真实、动态的模拟环境。这些技术也不能方便地调整模拟参数，如颅内压力和温度，以模拟不同的疾病状态和治疗效果。

4、最后，现有的颅内环境模拟技术大多数缺乏用户友好性和可编程性。这使得医生和研究者难以根据他们的具体需求来定制颅内环境模拟，例如模拟特定的疾病状态或治疗方法对颅内环境的影响。

技术实现思路

1、针对相关技术中的上述技术问题，本发明提供一种可编程颅内环境模拟装置，能够解决上述问题。

2、为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种可编程颅内环境模拟装置，包括主腔体，所述主腔体包括腔体隔离板，所述腔体隔离板的上端通过密封组件一连接亚克力半球罩，所述腔体隔离板的下端通过螺钉连接腔体壳，所述腔体隔离板的中心设有一个进液孔，所述进液孔的下液口通过进液通道组件连接进液管，所述腔体隔离板上还均匀设有若干连通半球罩内腔和腔体壳内腔的微孔，所述腔体壳的一侧设有一个快速插头一，所述腔体壳内腔的下端设有半导体制冷模组，所述半导体制冷模组电连接数字温控模块，所述数字温控模块通过数显温度控制器或外接计算机进行控制，所述快速插头一通过输送管连接压力发生模块，所述压力发生模块通过可编程步进电机控制器或外接计算机进行控制，所述压力发生模块通过输送管连接代偿腔。

4、进一步的，所述亚克力半球罩为半球形，所述亚克力半球罩的开口端设有一个环形连接部，所述亚克力半球罩上还连接有探测头。

5、进一步的，所述腔体壳内腔的下端通过螺钉连接有铝合金导热件，所述铝合金导热件的下端连接有所述半导体制冷模组。

6、进一步的，所述腔体壳的外侧固定连接有固定壳，所述进液管的一端连接所述进液通道组件，另一端穿出所述固定壳向腔体外伸出；所述腔体壳与所述铝合金导热件之间的连接处、所述腔体壳与所述腔体隔离板之间的连接处、所述腔体隔离板与所述亚克力半球罩环形连接部之间的连接处均设有密封圈。

7、进一步的，所述压力发生模块包括电机支架，所述电机支架的内腔中的一端安装有电机，另一端设有压力发生腔体，所述电机的动力轴通过滚珠丝杠传动连接推头，所述压力发生腔体靠近所述推头的一端通过密封压片连接有硅胶薄膜一，所述压力发生腔体的另外两端分别设有快速插头二、快速插头三，所述电机支架的底端设有垫脚。

8、进一步的，所述快速插头一通过输送管连接所述快速插头二，所述快速插头三通过输送管连接代偿腔，所述代偿腔包括包括底座，所述底座上端设有代偿腔体，所述代偿腔体的上端开口通过密封组件二连接硅胶薄膜二，所述代偿腔体的侧面设有快速插头四和快速插头五，所述快速插头三通过输送管连接所述快速插头四，所述快速插头五通过输送管连接进液接口。

9、进一步的，所述电机通过步进电机驱动器驱动，所述步进电机驱动器电连接所述可编程步进电机控制器和串口步进/伺服控制器，所述串口步进/伺服控制器通过线缆外接计算机。

10、进一步的，还包括用于安装控制部分和腔体部分的外壳体，所述外壳体还内设有用于控制部分供电的直流电源，所述外壳体的侧面上均匀设有若干的通气孔，所述外壳体相对的两个侧面上还对称设有把手。

11、本发明的有益效果：本发明能够让使用者方便的获得所需的颅内模拟环境，压力和温度的变化规律由控制程序决定；本发明既能够随时、方便快捷的手动编程，也可以在外部开发平台编写更复杂的程序以获得更为实时变化的环境；主腔体的两个单独的腔室以及微孔设计，可以注入不同状态或不同材质的流体从而更真实的模拟颅内的生理状态。

技术特征：

1.一种可编程颅内环境模拟装置，其特征在于，包括主腔体（100），所述主腔体（100）包括腔体隔离板（1003），所述腔体隔离板（1003）的上端通过密封组件一（1002）连接亚克力半球罩（1001），所述腔体隔离板（1003）的下端通过螺钉连接腔体壳（1007），所述腔体隔离板（1003）的中心设有一个进液孔，所述进液孔的下液口通过进液通道组件（1004）连接进液管（1009），所述腔体隔离板（1003）上还均匀设有若干连通半球罩内腔（1101）和腔体壳内腔（1102）的微孔，所述腔体壳（1007）的一侧设有一个快速插头一（1008），所述腔体壳内腔（1102）的下端设有半导体制冷模组（1010），所述半导体制冷模组（1010）电连接数字温控模块（200），所述数字温控模块（200）通过数显温度控制器（501）或外接计算机进行控制，所述快速插头一（1008）通过输送管连接压力发生模块（300），所述压力发生模块（300）通过可编程步进电机控制器（504）或外接计算机进行控制，所述压力发生模块（300）通过输送管连接代偿腔（400）。

2.根据权利要求1所述的一种可编程颅内环境模拟装置，其特征在于，所述亚克力半球罩（1001）为半球形，所述亚克力半球罩（1001）的开口端设有一个环形连接部，所述亚克力半球罩（1001）上还连接有探测头（10011）。

3.根据权利要求2所述的一种可编程颅内环境模拟装置，其特征在于，所述腔体壳内腔（1102）的下端通过螺钉连接有铝合金导热件（1005），所述铝合金导热件（1005）的下端连接有所述半导体制冷模组（1010）。

4.根据权利要求3所述的一种可编程颅内环境模拟装置，其特征在于，所述腔体壳（1007）的外侧固定连接有固定壳（1006），所述进液管（1009）的一端连接所述进液通道组件（1004），另一端穿出所述固定壳（1006）向腔体外伸出；所述腔体壳（1007）与所述铝合金导热件（1005）之间的连接处、所述腔体壳（1007）与所述腔体隔离板（1003）之间的连接处、所述腔体隔离板（1003）与所述亚克力半球罩（1001）环形连接部之间的连接处均设有密封圈。

5.根据权利要求4所述的一种可编程颅内环境模拟装置，其特征在于，所述压力发生模块（300）包括电机支架（3009），所述电机支架（3009）的内腔中的一端安装有电机（3001），另一端设有压力发生腔体（3006），所述电机（3001）的动力轴通过滚珠丝杠传动连接推头（3003），所述压力发生腔体（3006）靠近所述推头（3003）的一端通过密封压片（3004）连接有硅胶薄膜一（3005），所述压力发生腔体（3006）的另外两端分别设有快速插头二（3007）、快速插头三（3008），所述电机支架（3009）的底端设有垫脚（3010）。

6.根据权利要求5所述的一种可编程颅内环境模拟装置，其特征在于，所述快速插头一（1008）通过输送管连接所述快速插头二（3007），所述快速插头三（3008）通过输送管连接所述代偿腔（400），所述代偿腔（400）包括包括底座，所述底座上端设有代偿腔体（4001），所述代偿腔体（4001）的上端开口通过密封组件二（4003）连接硅胶薄膜二（4002），所述代偿腔体（4001）的侧面设有快速插头四（4004）和快速插头五（4005），所述快速插头三（3008）通过输送管连接所述快速插头四（4004），所述快速插头五（4005）通过输送管连接进液接口（506）。

7.根据权利要求6所述的一种可编程颅内环境模拟装置，其特征在于，所述电机（3001）通过步进电机驱动器（502）驱动，所述步进电机驱动器（502）电连接所述可编程步进电机控制器（504）和串口步进/伺服控制器（503），所述串口步进/伺服控制器（503）通过线缆外接计算机。

8.根据权利要求7所述的一种可编程颅内环境模拟装置，其特征在于，还包括用于安装控制部分和腔体部分的外壳体（600），所述外壳体（600）还内设有用于控制部分供电的直流电源（505），所述外壳体（600）的侧面上均匀设有若干的通气孔，所述外壳体（600）相对的两个侧面上还对称设有把手（507）。

技术总结
本发明公开了一种可编程颅内环境模拟装置，用于颅内环境的模拟（主要是温度和压力），包括控制部分和腔体部分，控制部分包括可编程步进电机控制器、压力发生模块、步进电机驱动器、直流电源、串口步进/伺服控制器、数字温控模块、数显温度控制器；腔体部分由主腔体和代偿腔组成；所述主腔体与压力发生发生模块通过管路连接相通，代偿腔与压力发生发生模块通过管路连接相通。本发明能够让使用者方便的获得所需的颅内模拟环境，压力和温度的变化规律由控制程序决定；本发明既能够随时、方便快捷的手动编程，也可以在外部开发平台编写更复杂的程序以获得更为实时变化的环境。

技术研发人员：路长宇,高婷婷,李元威,崔少飞,李恒望,刘文杰,唐洲平
受保护的技术使用者：北京万特福医疗器械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15