交变应力产生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种交变应力产生装置，心泵流出的脉动流经顺应性部件调节血压幅度后分两路流动：分支1依次经过试验模块和第一外周阻力部件，实现人体血流的动力；分支2经过第二外周阻力部件起分流作用，两路培养液都回到储液罐和恒温装置，再由储液罐和恒温装置回流到心泵，完成一个循环，数据采集模块采集阻力部件压力和心泵的流量送控制模块，控制模块输出到试验模块和储液槽和恒温装置。此装置构建了一个交变流动血流动力学实验平台，既满足创造一个接近人体生理条件的血流动力学环境的要求，又可以提供多参数、可控制的实验条件，为深入探索血管内膜损伤机理提供更理想的实验环境和手段。?（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种实验平台装置，特别涉及一种交变应カ产生装置。技术背景脉粥样硬化的病变机理复杂，但动脉粥样硬化呈现出高度的病灶选择性，即它总是发生在动脉的弯曲、分叉及狭窄部位。这些部位的血液流动，常常伴随着流动的分离、回流等复杂流动现象。动脉粥样硬化的高度病灶选择性与局部血流动力学因素密切相关。动脉粥样硬化多发生在血管内血液的流动低速区、回流区。这些区域共有的血流动力学特点，就是较低水平的切应カ(0-4dyne/cm2)或交变低切应力。动脉粥样硬化与血流动力学壁面切应カ的高度相关性，引发了对“壁面切应カ对内皮细胞影响”的大规摸研究。目前普遍认为，较低水平的切应カ和长的粒子(如血脂质)滞留时间才是动脉疾病最危险的血流动カ学因素。动脉粥样硬化与血液流动产生的切应カ密切相关。切应カ从多方面来影响血管内膜，一方面是对内皮细胞形态和细胞支架结构的影响，另一方面是切应力的大小和方向随时间改变，即低切应カ振荡流对内皮细胞的结构功能也有较大的影响。血流动力学因素对内皮细胞影响的研究有两种方式一种是在体实验，优点是内皮细胞的生长环境是真实的，缺点是难以对流动条件做严格控制；另ー种是用离体培养的内皮细胞进行试验，优点是流动条件可严格控制，缺点是内皮细胞生长环境与在体情况不完全相似。体内研究血流切应カ对内皮细胞功能的影响较为复杂，因此体外实验通常将培养的血管内皮细胞置于平板或其他流动装置中，通过控制流体的速度、粘滞度和流动类型等来研究在不同情况下切应力、正应カ对血管内皮细胞形态、功能和基因表达的影响。
技术实现思路
本技术是针对现在对血流应カ研究所遇到的困难的问题，提出了ー种交变应カ产生装置，此装置为血流动力学实验平台，既满足创造ー个更接近人体生理条件的血流动力学环境的要求，又可以提供多參数、可控制的实验条件，为深入探索血管内膜损伤机理提供更理想的实验环境和手段。本技术的技术方案为一种交变应カ产生装置，包括心泵、顺应性部件、第一外周阻力部件、第二外周阻力部件、储液槽和恒温装置、试验模块、数据采集模块、控制模块，心泵流出的脉动流经顺应性部件调节血压幅度后分两路流动分支I依次经过试验模块和第一外周阻力部件，实现人体血流的动カ；分支2经过第二外周阻力部件起分流作用，两路培养液都回到储液罐和恒温装置，再由储液罐和恒温装置回流到心泵，完成ー个循环，数据采集模块采集阻力部件压カ和心泵的流量送控制模块，控制模块输出到试验模块和储液槽和恒温装置。所述试验模块包括电磁流量计、第一电磁换向阀、细胞培养腔、第二电磁换向阀，第一和第二电磁换向阀均为二位三通电磁换向阀，心泵流出的脉动流经顺应性部件后先经过试验模块的磁流量计，磁流量计输出进入第一电磁换向阀的ー个通道，第一电磁换向阀另两个通道分别接第二电磁换向阀的两个通道，并且细胞培养腔并联在这两个通道上，第ニ电磁换向阀的第三个通道输出接第一外周阻力部件。本技术的有益效果在于本技术交变应カ产生装置，构建了ー个新型血流动力学实验平台，既满足创造ー个更接近人体生理条件的血流动力学环境的要求，又可以提供多參数、可控制的实验条件，为深入探索血管内膜损伤机理提供更理想的实验环境和手段。附图说明图1为本技术交变切应カ产生装置结构框图；图2为本技术交变切应カ产生装置交变切应力循环状态ー图；图3为本技术交变切应カ产生装置交变切应カ循环状态ニ图。具体实施方式本技术交变切应カ产生装置模拟血管内血液在流动低速区、回流区的特征，使细胞处于交变切应カ的血液动力学环境下生长。如图I所示交变切应カ产生装置结构框，装置由心泵I、顺应性部件II、第一外周阻力部件IV、第二外周阻力部件V、储液槽和恒温装置VI、试验模块In、数据采集模块vn、控制模块珊组成。由心泵I流出的脉动流经顺应性部件II调节血压幅度后分两路流动 分支I依次经过试验模块III和第一外周阻力部件IV，实现人体血流的动力学參数(压力、流量、切应力)对血管内膜的影响研究；分支2经过第二外周阻力部件V起分流作用，目的是通过调节外周阻力大小而调节通过分支I的流量、压力。培养液由两路分支回到储液罐和恒温装置VI，再由储液罐和恒温装置VI回流到心泵I，完成ー个循环。如图2、3所示交变切应力循环图，试验模块III包括电磁流量计III -I、第一二位三通电磁换向阀III _2、细胞培养腔III _3、第二二位三通电磁换向阀III _4，针对动脉粥样硬化往往发生在动脉的弯曲、分叉及狭窄部位。而这些区域所共有的血流动力学特点，就是较低水平的交变低切应カ(0-4dyne/cm2)。在t时刻，如图2所示交变切应力循环状态ー图，从心泵I流出的营养液经顺应性部件II调节脉压差后一路分流，另一路先通过电磁流量计111-1，再通过第一二位三通电磁换向阀III_2的接ロ 3、4与管路相连，接ロ 3通，接ロ 4闭，营养液由接ロ 3进入管道，第二ニ位三通电磁换向阀III _4的接ロ 5关闭，接ロ 6通，3与6 ロ连通，细胞培养腔III -3内流场方向为正；tl时刻，如图3所示交变切应カ循环状态ニ图，换向阀换位，接ロ 1、8闭，接ロ 2、7开，2与7 ロ连通，完成流动换向。通过换向产生交变低切应力，以模拟在动脉的弯曲、分叉及狭窄部位产生的流动低速区、回流区。数据采集模块由压カ传感器、压差传感器、流量传感器、数据采集板及电脑组成。可实时采集、显示、保存试验段的压力、压差、流量等实验数据。控制模块珊，用于控制脉动泵脉动频率、电磁换向阀的换向频率、恒温装置的温度。权利要求1.一种交变应力产生装置，其特征在于，包括心泵、顺应性部件、第一外周阻力部件、第二外周阻力部件、储液槽和恒温装置、试验模块、数据采集模块、控制模块，心泵流出的脉动流经顺应性部件调节血压幅度后分两路流动分支I依次经过试验模块和第一外周阻力部件，实现人体血流的动力；分支2经过第二外周阻力部件起分流作用，两路培养液都回到储液罐和恒温装置，再由储液罐和恒温装置回流到心泵，完成一个循环，数据采集模块采集阻力部件压力和心泵的流量送控制模块，控制模块输出到试验模块和储液槽和恒温装置。2.根据权利要求I所述交变应力产生装置，其特征在于，所述试验模块包括电磁流量计、第一电磁换向阀、细胞培养腔、第二电磁换向阀，第一和第二电磁换向阀均为二位三通电磁换向阀，心泵流出的脉动流经顺应性部件后先经过试验模块的磁流量计，磁流量计输出进入第一电磁换向阀的一个通道，第一电磁换向阀另两个通道分别接第二电磁换向阀的两个通道，并且细胞培养腔并联在这两个通道上，第二电磁换向阀的第三个通道输出接第一外周阻力部件。专利摘要本技术涉及一种交变应力产生装置，心泵流出的脉动流经顺应性部件调节血压幅度后分两路流动分支1依次经过试验模块和第一外周阻力部件，实现人体血流的动力；分支2经过第二外周阻力部件起分流作用，两路培养液都回到储液罐和恒温装置，再由储液罐和恒温装置回流到心泵，完成一个循环，数据采集模块采集阻力部件压力和心泵的流量送控制模块，控制模块输出到试验模块和储液槽和恒温装置。此装置构建了一个交变流动血流动力学实验平台，既满足创造一个接近人体生理条件的血流动力学环境的要求，又可以提供多参数、可控制的实验条件，为深入探索血管内膜损伤机理提供更理想本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁皓，尚昆，沈力行，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：实用新型
国别省市：