一种测量血管外径变化的方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种测量血管外径变化的方法，利用多通道肌动描记器对血管在充分舒张、正常、充分收缩情况下的血管外径变化测量。本发明专利技术还公开了一种三维多通道肌动描记器，包括主体底座、体式显微镜、高分辨率摄像头和加压溶液传动装置；所述主体底座上端面开设有至少2个测试腔；每个所述测试腔的两侧设置有固定器，通过两侧的固定器将血管固定，使血管悬空置于测试腔中；所述底座内还安装有温控装置，所述温控装置位于测试腔的下方，用于控制测试腔内的温度；所述体式显微镜和高分辨率摄像头，用于记录测试腔内的血管直径；所述加压溶液传动装置，用于调控血管内部压力。利用该多通道肌动描记器进行实验，大大提高了实验效率。

【技术实现步骤摘要】
一种测量血管外径变化的方法及设备
本专利技术涉及医学测量设备和方法
，具体为一种测量血管外径变化的方法及设备。
技术介绍
肌动描记器(Myograph)是用于测量60微米或更大直径的管状组织(如静脉、动脉、支气管、输尿管等)平滑肌功能的设备，其可用于研究平滑肌对不同刺激(如：力学刺激，药物刺激，神经刺激等)的反应，为平滑肌的组织学、形态学、生理学、病理学、特别是药理学研究提供了一种解决方案。现在市场上肌动描记器系列产品主要来自于丹麦的DMTA/S公司，尽管DMTA/S公司的肌动描记器有多通道产品可供选择，但是现有的产品仅可以执行二维测量，对于血管轴向应力改变的捕捉无能为力。此外，DMTA/S公司的单通道二维肌动描记器单价就在55万人民币左右，双通道、四通道的价格更高，这对实验的发展具有一定的阻滞性。全面了解与不同动脉疾病有关的血管被动和主动力学性能的变化可以为医疗设备的设计提供坚实的基础；而利用多通道肌动描记器对血管在充分舒张、正常、充分收缩情况下的血管外径变化测量，可以为医学研究提供试验数据。
技术实现思路
本专利技术目的是：提供了一种测量血管外径变化的方法及设备，该设备为多通道肌动描记器，其温度和压力可控，可同时测量管状组织的外径大小。本专利技术的技术方案是：一种测量血管外径变化的方法，一种测量血管外径变化的方法，包括以下步骤：1)、使用戊巴比妥钠对实验动物进行全身麻醉，用胶带固定四肢；2)、将试验动物中用于试验测量的各血管取出并标记好后存放于4℃充饱和氧的无钙PSS溶液中备用；3)、将存放于4℃无钙PSS溶液中的各血管段取出，分别固定到肌动描记器的各测试腔的固定器上，测量零应力状态下的长度，之后拉伸至血管原长度的1.2倍，以模拟血管在体内的拉伸状态；4)、用饱和氧的无钙PSS溶液排尽测试腔中血管内空气，往测试腔中注入饱和氧的无钙PSS溶液至淹没血管；使肌动描记器的水浴温度缓慢升高至37摄氏度，升高血管内压力至15mmHg，静置45min,使血管处于平衡状态；之后缓慢升高血管压力至180mmHg，再缓慢降低至15mmHg，重复此过程10次，使测试腔内的血管完全达到舒张状态；5)、以10mmHg为一步进，测量记录20mmHg～180mmHg压力值下的血管外径大小；6)、上述过程测量完毕后，将血管的拉伸比增加至1.4，重复步骤4)、5)的过程，记录各个压力下血管外径大小；7)、上述过程测量完毕后，将测试腔和血管内的无钙PSS溶液排尽，往测试腔中注入正常含量的PSS溶液至淹没血管；使肌动描记器的水浴温度缓慢升高至37摄氏度，升高血管内压力至15mmHg，静置45min,使血管处于平衡状态；之后缓慢升高血管压力至180mmHg，再缓慢降低至15mmHg，重复此过程10次，使测试腔内的血管完全达到正常状态；8)、在正常含量的PSS溶液中分别将血管拉伸比设为1.2和1.4，重复步骤4)、5)的过程，记录各个压力下血管外径大小；9)、上述过程测量完毕后，将测试腔和血管内正常含量的PSS溶液排尽，往测试腔中注入高钾PSS溶液至淹没血管；使肌动描记器的水浴温度缓慢升高至37摄氏度，升高血管内压力至15mmHg，静置45min,使血管处于平衡状态；之后缓慢升高血管压力至180mmHg，再缓慢降低至15mmHg，重复此过程10次，使测试腔内的血管完全达到收缩状态；10)、在高钾PSS溶液中分别将血管拉伸比设为1.2和1.4，重复步骤4)、5)的过程，记录各个压力下血管外径大小；11)、上述测量结束后取下血管，将血管剪成3mm左右宽的血管环，放入无钙PSS溶液中静置20min，使血管恢复零应力状态；将血管环放在体式显微镜下，测量记录血管环在零应力状态下的圆环面积；随后，沿半径剪开血管环，待血管弧张开完全后测量血管孤扩张角度；该打开角度被定义为由连接内壁中点的两个半径所对的角度；在径向切割30分钟后，将每个扇区的横截面拍摄为零应力状态；12)、对上述步骤中得到的数据整理并统计分析。优选的，所述实验动物采用无特定病原体级雄性Sprague-Dawley大鼠，且分为年轻组和衰老组；所述年轻组有6只年轻鼠，其年龄为8周，体重为220±26克；所述衰老组有9只衰老鼠，其年龄大于8个月，体重为666±55克。优选的，步骤2)中从试验动物体内取血管的方法具体包括以下步骤：A)、用剃毛机将颈静脉沟处、腹部、两侧腿内部剃毛、消毒，开腹腔，游离出腹主动脉至左、右髂总动脉段，使动脉与静脉、神经分开；B)、腹主动脉分离后，结扎左右肾动脉、肠系膜下动脉等小动脉端，使血管无泄漏点；C)、随后切开腿部组织，找到股静脉，游离与其相近的股动脉，并结扎与股动脉相接的主分支；在颈静脉沟处切开皮肤，切口长约1～1.5cm；分离颈部的结缔组织，寻找到较为浅表的颈静脉，在颈静脉旁边、气管背外侧寻找颈总动脉，逐渐分离颈总动脉周围的结缔组织和与之伴行的迷走神经；D)、在将腹主动脉、髂总动脉、颈总动脉、和股动脉都分离好之后，使用过量戊巴比妥处死实验动物，取左右颈总动脉、腹主动脉、髂总动脉和左右股动脉均标记好。优选的，所述步骤5)、6)、7)、10)中，每调整到一个压力值时，需要等3～5min待血管适应当前压力，示数基本不变后，再对血管进行测量。优选的，所述饱和氧的无钙PSS溶液、正常含量的PSS溶液和高钾PSS溶液，其PH值均是7.4，渗透压均为290。一种多通道肌动描记器，是用于测量血管外径变化的设备，包括主体底座、体式显微镜、高分辨率摄像头和加压溶液传动装置；所述主体底座上端面开设有至少2个测试腔；每个所述测试腔的侧方设置有一组固定装置，通过固定装置将血管固定，使血管悬空置于测试腔中；每组固定装置包括左右对称设置的两个固定器，且两个固定器之间的间距可调节，用于调节血管拉伸长度；所述主体底座内还安装有温控装置，所述温控装置位于测试腔的下方，采用循环水控制测试腔内的温度；所述体式显微镜和高分辨率摄像头，设置在测试腔内的上方，用于记录测试腔内的血管直径；所述加压溶液传动装置，包括加压机构、PSS溶液储存器、溶液输入软管和溶液输出软管；所述溶液输入软管和溶液输出软管连接在血管两端，且与血管相连通；所述溶液输入软管的另一端与PSS溶液储存器的内腔相连通；通过加压机构控制气体挤入PSS溶液的压力进而调控血管内部压力。优选的，每个所述固定器包括夹持架、移动杆、固定座、两个转轴固定块和旋转把手；每个所述固定座固定安装在主体底座上，所述固定座中部开设有通孔，所述移动杆从所述通孔中贯穿固定座；所述移动杆一端为光杆，另一端为螺纹杆，其光杆的一端端部与夹持架固定连接，螺纹杆的一端与旋转把手螺纹连接；所述旋转把手通过两个转轴固定块连接在固定座的外侧；转动旋转把手可控制夹持架沿移动杆的轴向移动，通过调节两个夹持架之间的间距来调节血管拉伸长度。优选的，所述主体底座上端面上开设有安装限位槽，每个所述固定座的下端面上设有与安装限位槽相匹配的限位凸块，组装时便于将固定座快速准确的安装在主体底座上。优选的，所述溶液输入软管和溶液输出软管上均安装有三通阀，所述溶液输入软管上的三通阀处设置有压力传感器。优选的，所述测试腔有四个，两两对称设置在所述主体底座上端面上。本专利技术的优点是：1、本实验方法中，通过测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测量血管外径变化的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）、使用戊巴比妥钠对实验动物进行全身麻醉，用胶带固定四肢；2）、将试验动物中用于试验测量的各血管取出并标记好后存放于4℃充饱和氧的无钙PSS溶液中备用；3）、将存放于4℃无钙PSS溶液中的各血管段取出，分别固定到肌动描记器的各测试腔的固定器上，测量零应力状态下的长度，之后拉伸至血管原长度的1.2倍，以模拟血管在体内的拉伸状态；4）、用饱和氧的无钙PSS溶液排尽测试腔中血管内空气，往测试腔中注入饱和氧的无钙PSS溶液至淹没血管；使肌动描记器的水浴温度缓慢升高至37摄氏度，升高血管内压力至15mmHg，静置45min,使血管处于平衡状态；之后缓慢升高血管压力至180mmHg，再缓慢降低至15mmHg，重复此过程10次，使测试腔内的血管完全达到舒张状态；5）、以10mmHg为一步进，测量记录20mmHg～180mmHg 压力值下的血管外径大小；6）、上述过程测量完毕后，将血管的拉伸比增加至1.4，重复步骤4）、5）的过程，记录各个压力下血管外径大小；7）、上述过程测量完毕后，将测试腔和血管内的无钙PSS溶液排尽，往测试腔中注入正常含量的PSS溶液至淹没血管；使肌动描记器的水浴温度缓慢升高至37摄氏度，升高血管内压力至15mmHg，静置45min,使血管处于平衡状态；之后缓慢升高血管压力至180mmHg，再缓慢降低至15mmHg，重复此过程10次，使测试腔内的血管完全达到正常状态；8）、在正常含量的PSS溶液中分别将血管拉伸比设为1.2和1.4，重复步骤4）、5）的过程，记录各个压力下血管外径大小；9）、上述过程测量完毕后，将测试腔和血管内正常含量的PSS溶液排尽，往测试腔中注入高钾PSS溶液至淹没血管；使肌动描记器的水浴温度缓慢升高至37摄氏度，升高血管内压力至15mmHg，静置45min,使血管处于平衡状态；之后缓慢升高血管压力至180 mmHg，再缓慢降低至15mmHg，重复此过程10次，使测试腔内的血管完全达到收缩状态；10）、在高钾PSS溶液中分别将血管拉伸比设为1.2和1.4，重复步骤4）、5）的过程，记录各个压力下血管外径大小；11）、上述测量结束后取下血管，将血管剪成3mm左右宽的血管环，放入无钙PSS溶液中静置20min，使血管恢复零应力状态；将血管环放在体式显微镜下，测量记录血管环在零应力状态下的圆环面积；随后，沿半径剪开血管环，待血管弧张开完全后测量血管孤扩张角度；该打开角度被定义为由连接内壁中点的两个半径所对的角度；在径向切割30分钟后，将每个扇区的横截面拍摄为零应力状态；12）、对上述步骤中得到的数据整理并统计分析。...

【技术特征摘要】
1.一种测量血管外径变化的方法，其特征在于：包括以下步骤：1）、使用戊巴比妥钠对实验动物进行全身麻醉，用胶带固定四肢；2）、将试验动物中用于试验测量的各血管取出并标记好后存放于4℃充饱和氧的无钙PSS溶液中备用；3）、将存放于4℃无钙PSS溶液中的各血管段取出，分别固定到肌动描记器的各测试腔的固定器上，测量零应力状态下的长度，之后拉伸至血管原长度的1.2倍，以模拟血管在体内的拉伸状态；4）、用饱和氧的无钙PSS溶液排尽测试腔中血管内空气，往测试腔中注入饱和氧的无钙PSS溶液至淹没血管；使肌动描记器的水浴温度缓慢升高至37摄氏度，升高血管内压力至15mmHg，静置45min,使血管处于平衡状态；之后缓慢升高血管压力至180mmHg，再缓慢降低至15mmHg，重复此过程10次，使测试腔内的血管完全达到舒张状态；5）、以10mmHg为一步进，测量记录20mmHg～180mmHg压力值下的血管外径大小；6）、上述过程测量完毕后，将血管的拉伸比增加至1.4，重复步骤4）、5）的过程，记录各个压力下血管外径大小；7）、上述过程测量完毕后，将测试腔和血管内的无钙PSS溶液排尽，往测试腔中注入正常含量的PSS溶液至淹没血管；使肌动描记器的水浴温度缓慢升高至37摄氏度，升高血管内压力至15mmHg，静置45min,使血管处于平衡状态；之后缓慢升高血管压力至180mmHg，再缓慢降低至15mmHg，重复此过程10次，使测试腔内的血管完全达到正常状态；8）、在正常含量的PSS溶液中分别将血管拉伸比设为1.2和1.4，重复步骤4）、5）的过程，记录各个压力下血管外径大小；9）、上述过程测量完毕后，将测试腔和血管内正常含量的PSS溶液排尽，往测试腔中注入高钾PSS溶液至淹没血管；使肌动描记器的水浴温度缓慢升高至37摄氏度，升高血管内压力至15mmHg，静置45min,使血管处于平衡状态；之后缓慢升高血管压力至180mmHg，再缓慢降低至15mmHg，重复此过程10次，使测试腔内的血管完全达到收缩状态；10）、在高钾PSS溶液中分别将血管拉伸比设为1.2和1.4，重复步骤4）、5）的过程，记录各个压力下血管外径大小；11）、上述测量结束后取下血管，将血管剪成3mm左右宽的血管环，放入无钙PSS溶液中静置20min，使血管恢复零应力状态；将血管环放在体式显微镜下，测量记录血管环在零应力状态下的圆环面积；随后，沿半径剪开血管环，待血管弧张开完全后测量血管孤扩张角度；该打开角度被定义为由连接内壁中点的两个半径所对的角度；在径向切割30分钟后，将每个扇区的横截面拍摄为零应力状态；12）、对上述步骤中得到的数据整理并统计分析。2.根据权利要求1所述的测量血管外径变化的方法，其特征在于：所述实验动物采用无特定病原体级雄性Sprague-Dawley大鼠，且分为年轻组和衰老组；所述年轻组有6只年轻鼠，其年龄为8周，体重为220±26克；所述衰老组有9只衰老鼠，其年龄大于8个月，体重为666±55克。3.根据权利要求2所述的测量血管外径变化的方法，其特征在于：步骤2）中从试验动物体内取血管的方法具体包括以下步骤：A）、用剃毛机将颈静脉沟处、腹部、两侧腿内部剃毛、消毒，开腹腔，游离出腹主动脉至左、右髂总动脉段，使动脉与静脉、神经分开；B）、腹主动脉分离后，结扎左右肾动脉、肠系膜下动脉等小动脉端，使血管无泄漏点；C）、随后切开腿部组织，找到股静脉，游...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍云龙，冯韵迪，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京,11