一种脑脊液体外模拟循环系统

1.本实用新型涉及生物医学技术领域，尤其涉及一种脑脊液体外模拟循环系统。


背景技术：

2.脑脊液病原学的检查是诊断中枢神经系统感染的关键,而长期以来病毒学诊断技术敏感性和特异性很差,远远不能满足临床要求；脑脊液医学实验研究成为生物医学领域内最有价值的研究手段和病毒学诊断的标准；现有的实验室相关器材，没有体外模拟的工具尝试模拟脑脊液的相关活动影响；因此，业内急需一种脑脊液体外模拟循环系统。


技术实现要素：

3.本实用新型的主要目的是提供一种脑脊液体外模拟循环系统，旨在解决体外进行模拟体内脑脊液流动速度及方向对细胞的影响问题。
4.为实现上述目的，本实用新型提出的脑脊液体外模拟循环系统，包括脑脊液供给装置、脑脊液动力调节装置、脑脊液冲击模拟装置和连接管路；连接管路包括第一管路、第二管路和第三管路；
5.脑脊液供给装置设有进液口和出液口；脑脊液冲击模拟装置一端设有输入口，脑脊液冲击模拟装置另一端设有输出口；
6.出液口通过第一管路连接脑脊液动力调节装置的输入端，脑脊液动力调节装置的输出端通过第二管路连接脑脊液冲击模拟装置的输入口，脑脊液冲击模拟装置的输出口通过第三管路连接脑脊液供给装置的进液口；
7.脑脊液动力调节装置用以控制调节第二管路中的液体流动速率及液体流量；
8.脑脊液冲击模拟装置设有冲击区域，冲击区域放置有待测模型结构；脑脊液冲击模拟装置用以实现待测模型结构接受冲击及检验待测模型结构的受冲击影响。
9.进一步地，脑脊液供给装置设有补液口，补液口上连接有第一阀门，第一阀门控制补液口的开与关；补液口用以注入液体至脑脊液供给装置。
10.进一步地，脑脊液供给装置设有排气口，排气口上连接有过滤通气阀；过滤通气阀控制排气口的开与关，用以过滤大气中的污染物及脑脊液供给装置的气体交换。
11.进一步地，脑脊液供给装置为密闭的箱体结构，箱体一端设置有进液口，箱体另一端设有出液口，箱体顶部设有补液口和排气口。
12.进一步地，脑脊液供给装置为密闭的瓶体结构，瓶体结构包括瓶身与瓶塞，瓶塞封闭瓶身的瓶口；瓶塞上分别设有贯穿的进液孔和出液孔，出液孔上插设有出液管，进液孔插设有进液管；瓶塞上分别设有贯穿的补液孔和排气孔，补液孔上插设有补液管，第一阀门设于瓶身外部的补液管上；排气孔上插设排气管，过滤通气阀设于瓶身外部的排气管上。
13.进一步地，脑脊液动力调节装置为可调节流量动力泵装置。
14.进一步地，脑脊液冲击模拟装置包括圆管，圆管两端分别设有封闭接头，圆管两端的封闭接头的导通口分别连接第二管路和第三管路；圆管内设有冲击区域，冲击区域用以
模拟大脑受损部位。
15.进一步地，冲击区域为依据大脑功能区的凹陷和/或凸起结构在所述圆管内设置的凹陷结构。
16.进一步地，第二管路上设有流量计和压力检测计；第三管路上设有减压阀。
17.进一步地，待测模型结构包括模型支架及附着模型支架上的细胞；所述模型支架采用3d打印设备进行仿真打印。
18.有益效果
19.在上述技术方案中，通过脑脊液冲击模拟装置的冲击区域模拟大脑功能区，在冲击区域放置待测模型结构；以及通过脑脊液供给装置进行脑脊液供给，脑脊液动力调节装置控制调节连接管路中的液体流量及流速，连接管路中液体分别以不同的流速冲击位于冲击区域的待测模型结构，比对待测模型结构受冲击前后的细胞数量及分化指标，实现模拟体内脑脊液流动方向及速度对细胞的影响和对细胞影响的分析。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本实用新型的脑脊液体外模拟循环系统的结构示意图；
22.图2为图1中脑脊液供给装置的结构示意图；
23.图3为图1中脑脊液冲击模拟装置的结构示意图。
24.其中，1、脑脊液供给装置，1.1、瓶身，1.2、瓶塞，1.3、第一阀门，1.4、过滤通气阀，1.5、出液管，1.6、进液管，2、脑脊液动力调节装置，3、脑脊液冲击模拟装置，3.1、玻璃圆管，3.2、封闭接头，3.3、冲击区域，4、第一管路，5、第二管路，6、第三管路。
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
29.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理
解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
31.如图1至图3所示，本实用新型提出的脑脊液体外模拟循环系统，包括脑脊液供给装置1、脑脊液动力调节装置2、脑脊液冲击模拟装置3和连接管路；连接管路包括第一管路4、第二管路5和第三管路6；
32.脑脊液供给装置设有进液口和出液口；脑脊液冲击模拟装置一端设有输入口，脑脊液冲击模拟装置另一端设有输出口；
33.出液口通过第一管路连接脑脊液动力调节装置的输入端，脑脊液动力调节装置的输出端通过第二管路连接脑脊液冲击模拟装置的输入口，脑脊液冲击模拟装置的输出口通过第三管路连接脑脊液供给装置的进液口；
34.脑脊液动力调节装置用以控制调节第二管路中的液体流动速率及液体流量；
35.脑脊液冲击模拟装置设有冲击区域3.3，冲击区域放置有待测模型结构；脑脊液冲击模拟装置用以实现待测模型结构接受冲击及检验待测模型结构的受冲击影响。
36.在上述技术方案中，本技术系统通过脑脊液冲击模拟装置的冲击区域模拟大脑功能区，在冲击区域放置待测模型结构；通过脑脊液供给装置进行脑脊液供给，脑脊液动力调节装置控制调节连接管路中的液体流量及流速，管中液体以设定的流速冲击位于冲击区域的待测模型结构，比对待测模型结构受冲击前后的细胞数量及分化指标，实现模拟体内脑脊液流动方向及速度对细胞的影响试验及细胞影响的分析。
37.作为一些可选实施方式，脑脊液供给装置设有补液口，补液口上连接有第一阀门1.3，第一阀门控制补液口的开与关；补液口用以注入液体至脑脊液供给装置。
38.脑脊液供给装置设有排气口，排气口上连接有过滤通气阀；过滤通气阀控制排气口的开与关，用以过滤大气中的污染物及脑脊液供给装置的气体交换；过滤通气阀包括过滤单件和阀门，过滤单件包括有核心部件滤芯，过滤单件用以过滤外部大气中的细菌等污染物，避免污染脑脊液供给装置内部的液体；过滤通气阀定期开放，进行脑脊液供给装置的排气及气体交换；同时脑脊液供给装置补液-注入液体时，打开过滤通气阀，进行气体交换。
39.作为一种可实施方式，脑脊液供给装置为密闭的箱体结构，箱体一端设置有进液口，箱体另一端设有出液口，箱体顶部设有补液口和排气口。
40.或者是，脑脊液供给装置1为密闭的瓶体结构，瓶体结构包括瓶身1.1与瓶塞1.2，瓶塞封闭瓶身的瓶口；瓶塞上分别设有贯穿的进液孔和出液孔，出液孔上插设有出液管1.5，出液管连接第一管路一端；进液孔插设有进液管1.6，进液管连接第三管路一端；瓶塞上分别设有贯穿的补液孔和排气孔，补液孔上插设有补液管，第一阀门设于瓶身外部的补液管上；排气孔上插设排气管，过滤通气阀1.4设于瓶身外部的排气管上。
41.第一管路、第二管路和第三管路均优选软管，软管的长度及口径尺寸依据试验需求设置，本实施例中的软管内径为6.4mm，软管外径为9.6mm。
42.箱体结构优选透明的玻璃箱体，瓶身优选透明的玻璃瓶，瓶塞优选橡木塞。透明的玻璃箱体及玻璃瓶便于观察内部的液体情况。脑脊液动力调节装置为可调节流量动力泵装置；可调节流量动力泵装置带有显示器，显示器用以显示动力泵输出的流量、速率等参数，动力泵提供供0-999ml/min的流量调节，满足医学试验的压力及流量调节需求。
43.脑脊液冲击模拟装置包括圆管，圆管两端分别设有封闭接头3.2，圆管两端的封闭接头的导通口分别连接第二管路和第三管路的一端；圆管内设有冲击区域3.3，冲击区域用以模拟大脑受损部位。优选的，冲击区域为依据大脑功能区的凹陷和/或凸起结构在所述圆管内设置的凹陷结构；冲击区域内放置有待测模型结构，待测模型结构包括模型支架及附着模型支架上的细胞；模型支架采用3d打印设备仿真模型打印。本实施例中，圆管采用透明的玻璃圆管3.1，冲击区域采用玻璃圆管内设计的凹槽(凹陷结构)，透明的玻璃圆管便于观察液体的冲击情况。打开其中一封闭接头，在冲击区域内放置待测模型结构，脑脊液由第二管路进入所述脑脊液冲击模拟器件再由第三管路流出，脑脊液动力调节装置控制调节连接管路中的液体流量及流速，管中液体分别以不同的流速冲击冲击区域的待测结构模型，比对待测结构模型受冲击前后的细胞数量及分化指标，实现模拟体内脑脊液流动方向及速度对细胞的影响和对细胞影响的分析。
44.第二管路上设有流量计和压力检测计，流量计和压力检测计用以检验第二管路上流量及压力，进而修正控制脑脊液动力调节装置的动力泵流量，辅助配合脑脊液动力调节装置以实现管路中液体的不同流动速度控制输出；经控制输出的流动速度的液体流过玻璃圆管的冲击区域后，放入凹槽内的模型支架会受到流体(液体)的冲击，对比冲击前后附着于支架上的细胞数量及分化指标等；即可模拟检验支架上受到不同冲击大小(不同液体流量及流速)产生的对细胞的影响。
45.本实施例中，第三管路上设有减压阀，冲击后液体经减压阀减压后流回脑脊液供给装置，以免流回脑脊液供给装置的液体压力过大，损害脑脊液供给装置。
46.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。