專利名稱：航天人腦血流量的自我調控裝置的制作方法
人類的航天夢已有數千年的歷史。我國歷代詩詞中多有夢想飛天游的詩句，敦煌壁畫中有古代藝術大師以繪畫的形式表述了飛天的無限向往，為世人所矚目。
但人類實現飛天夢的道路很不平坦。目前已取得的輝煌成就，還只是處于一個雄心勃勃偉大事業(yè)的起步階段。面臨的難題除了單純的科學技術問題之外，還有現代人類的生理特征對失重環(huán)境的不適應性，是一道無形的檻。因為人類經過從爬行到直立千萬年漫長的優(yōu)勝劣汰自然進化，從生理上已經基本上完成了從爬行到直立的改造。一旦進入太空，驟然失去了地心吸力的作用，就會感受到全身血液分配失去習常的協(xié)調，特別是腦器官血流的異常增多，會引起種種不適，甚而至于有引起危殆癥兆的可能。
人類的遠祖在爬行時和其他哺乳動物一樣，腦器官與其他需要血液提供營養(yǎng)的器官基本上處于一個相同的高度水平。當人類企圖站立起來時，因腦器官顯著地高于其他器官，會感到腦器官血流異樣不足。但人類由于生產、生活與繁衍的需要，必須站立起來，因而在生理上進行了兩項變革①發(fā)展了一個更強大的心臟，有能力提供足夠的血壓，以便向腦器官提供足夠的血流量；②心腦血管加大了流通截面積，以降低心腦血管系統(tǒng)的流通阻力。
現代人類在這兩方面都取得了一定的成功，才使得人類在有地心吸力(它有阻礙血液向高處流動的作用)的環(huán)境中進行自由自在的直立活動，并且還有能力發(fā)展一個十分精密強大和層次十分多樣化的腦器官(需要更多的血流量)?？墒乾F代人類一旦進入太空，頓時失去了習以為常的地心吸力的作用，就會遭遇到腦血壓過高，腦血流量過多等一系列“反常”現象所引起的種種不適。而一般爬行哺乳動物(如鼠、兔、犬、羊等)在類似實驗中就沒有發(fā)現可以觀察到的種種不適反映。
本專利申請?zhí)岢隽艘豁棡榻鉀Q航天人生理難題的新裝置，其核心特色是在心腦血管主動脈的中途“方便的場所”，人為地設置一個“閥門”，使腦器官的血壓和血流量能由航天人憑其自我感受，將血流量和血壓調控到自我感覺良好的程度。
這個調控裝置在結構上并不復雜，其主要設計原理見

圖1所示。
圖中，件1為人體外皮膚；件2為心腦血管主動脈；件3為腦血管主動脈在外皮膚的另一側，用外科手術植入的內墊板；件4為同一地點在外皮膚的外側，設置的外墊板，使主動脈在該處受內、外墊板的左、右挾持，形成一個“閥門”；件5為磁場發(fā)生器(線圈)；件6為可控電阻；件7為電阻的調節(jié)滑塊；件8為直流電源(電池)；件9為電流廻路；圖1的示例采用了人體頸部作為可布置“閥門”的“方便的場所”。內墊板(件3)用永久性磁性材料制成，而外墊板及其連桿(件4)用可磁化的非永久性磁性材料制成。航天人需要調整腦器官血流量和血壓時，可撥動電阻調節(jié)滑塊(件7)，使磁場發(fā)生器(件5)產生不同強度的磁場、外墊板(件4)相應產生不同強度的磁化(與件3相反的磁極)。根據磁體正、反相吸的原理，件3與件4的相互吸引，造成了主動脈(件2)的相應擠壓，進而引起主動脈不同程度的變形。在等同周邊長度的條件下，圓形截面的有效流通截面積最大，主動脈受擠壓后按內、外墊板的相反方向運動的凈值，產生不同程度的擠壓、和主動脈由圓形變成扁圓形的變化程度，也就是主動脈有效通截面積的變化程度。簡單地講，就是產生一個可控阻力。所以圖1中所示的“執(zhí)行部位”實際上是一個可調控的“閥門”。
以上的說明是按圖2(方案1)的設計敘述的。圖2(方案2、3)的布置基本上雷同，不贅述。
當航天人回到地球時，地心吸力的作用又回到原來的情況，此時電阻調節(jié)滑塊應撥回到“0”的位置，內、外墊板(件3、件4)失去了可控磁場的作用，由主動脈的血壓，將內、外墊板推回到原來位置，一切又恢復到原來情況。事實上，無論是飛離地球或是飛回地球，也就是由地心吸力到失重，是有一定的時間間隙的。在這段時間間隙里，航天人應集中注意力于本人的腦器官，隨時調動調節(jié)器，使航天旅行順利舒適。
本專利申請中的“執(zhí)行部位”可有多種設計結構，圖2示“執(zhí)行部位”的三個設計方案和相關說明，都是以電磁波為調控中介。本專利申請人在此聲明“執(zhí)行部位(閥門)”和“指令部位”，在實施時可作出許多結構方案。例如純機械的結構方式等。各種形式的“指令部位”和“執(zhí)行部位”，凡是能正確完成本專利申請所闡述的核心理論和技術的基本要求，在心腦血管主動脈的中途設置一個“閥門”以調控腦血管的血壓和血流量，作出具體設計方案和實驗報告，經認證合格后皆為本專利所包容。圖1、圖2所示方案只為本專利實施者提供一些可能的范例，并非是特定的設計范圍。
特別提示①以我國而言，航天員毫無例外地是從有長期駕駛超音速飛行器經驗的駕駛員中經層層挑選出來的精英。他們經過長期的適應性鍛煉和篩選，最后才確定極少人數航天員候選人。他們是人類的頂級精英，有強健的體魄，和靈活的高空、高速適應能力，他們有特別良好的心腦血管柔性與彈性，具有承受失去地心吸力時所發(fā)生的血流量與血壓巨大沖擊力的生理與心理應變能力。即使這些人類頂級精英在返回地球后，接受媒體采訪時，被問及他們在進入失重環(huán)境時感覺時，也提到了心腦器官受到激烈沖擊的情況。對一般航天游愛好者而言，失重時的沖擊波是一項難以規(guī)避的檻。
②本專利申請?zhí)岢龅模谀X血管主動脈中途布置一個“可控閥門”的辦法，以調控腦血流量，以盡量降低失重沖擊波的力度，是本專利申請的核心理論與技術。在申請文件中又提出了一個可變磁場為驅動“可控閥門”的動力源的結構示意。本專利申請人在此聲明，這種可變磁場的調控方式并非是惟一的方式。本專利的實施者還可以設計出其他調控方式和結構。本專利申請人認為任何其他方式或結構，凡是在心腦血管主動脈中途設置一個“可控閥門”，以消除或減弱腦血流、血壓在失重時的激烈變化所導致的沖擊，皆為本專利申請核心理論和技術所包容，是本專利核心理論和技術的一種實際體現。同樣也受到本專利的權利保護。
③本專利申請十分強調“自我調控”這個概念，因為失重所產生的沖擊對每位航天人都有不同的接受能力，而航天人本人對自己的接受能力最為敏感和判斷精確。所以本專利強調由航天人自己調控，但在事先應由專業(yè)醫(yī)師、航天醫(yī)師專門進行裝置的基本原理和使用要點的輔導，以及如何細心體驗其本人的感受和應變的操作方法，確保臨時不致誤操作。本專利申請人認為調控裝置的使用對所有航天人都是一項額外的保障措施，特別是一般非專業(yè)航天人更為必要。
④本專利申請?zhí)岢龅摹罢{控裝置”，其安全性、可靠性關系到航天人的安危與生活質量。本專利申請人要求實施者必須具有這類裝置的資質與實際能力，并得到國家有關部門的認可，方可著手其設計與試驗，作出具有充分根據的可行性報告。不具備條件者切忌盲目嘗試，以防不測。
⑤本專利申請的核心理論和技術，亦可用于某些心腦血管疾病患者的醫(yī)療和康復方面，是本專利另一重要利用途經，值得關注。
本專利申請所說航天人是指兩類人士。第一類是國家指定的宇航員，是職業(yè)性的航天人。第二類是非職業(yè)性的，包括某些科學技術工作者需要本人親自飛往太空，作有目的的科學研究者，和一些單純的航天游愛好者。本專利申請人認為，本專利申請所提供的“可控閥門”技術，對第一類人士而言，可以改善其太空工作的環(huán)境，而第二類人士而言，或許是十分必要的。
權利要求
1.本專利提出在心腦血管主動脈的中途，設置一個“可控閥門”，由航天人自己按其本身感覺隨時調控腦器官的血流通量和血壓，是本專利的核心理論和技術。
2.本專利提出以變化電磁場的強度，作為“可控閥門”的調控手段。本專利為此提出三個執(zhí)行部位的設計方案。
3.凡是以設置一個“閥門”以調控腦血流量的任何其他設計方案，符合本專利核心理論與技術者，皆為本專利的包容范圍。
4.本專利的核心理論和技術，也適用于醫(yī)療和康復方面。
全文摘要
人類從遠古開始的生理進化，至今日已適應于在重力環(huán)境中直立活動。進入失重環(huán)境時，在生理上就出現了諸多矛盾。腦血流量的反常增多，是最為突出的一個矛盾。本發(fā)明提出在腦血管主動脈的中途(擬定為本人的頸部)設置一個“可控閥門”，由航天人自己按其本身的感覺，調控腦血流量，是本發(fā)明的核心理論和技術。本發(fā)明提出以調控磁場強度作為調控該“閥門”的手段，是實施本發(fā)明理論和技術的基本方法，為此提出了三種不同的布置方式。本發(fā)明的理論和技術也適用于醫(yī)療和康復方面。
文檔編號A61M39/00GK1943519SQ20061015195
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月3日 優(yōu)先權日2006年9月3日
發(fā)明者戴克發(fā) 申請人:戴克發(fā)