專利名稱：一種模擬人體溫?zé)醕o的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置技術(shù)，是涉及模擬人體溫?zé)酑O2氣腹的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
微創(chuàng)外科是現(xiàn)代外科的發(fā)展方向，腹腔鏡技術(shù)是其代表技術(shù)。作為腹腔鏡手術(shù)基礎(chǔ)的CO2氣腹一直以來(lái)是腹腔鏡技術(shù)研究的焦點(diǎn)。常規(guī)氣腹應(yīng)用的主要是常溫CO2(室溫25℃)，其應(yīng)用安全性等已得到系統(tǒng)研究。但是，常溫CO2氣體存在許多不足，可引起體核溫度下降導(dǎo)致應(yīng)激反應(yīng)，影響患者術(shù)后恢復(fù)，并且隨著腹腔鏡運(yùn)用于惡性腫瘤手術(shù)等長(zhǎng)時(shí)間手術(shù)而問(wèn)題益加突出，此外，還可引起腹部及肩部術(shù)后疼痛，心動(dòng)過(guò)速等術(shù)后不適。隨著腹腔鏡技術(shù)的不斷進(jìn)步和日益完善，溫CO2氣腹(35-37℃)日漸應(yīng)用于臨床。盡管已有臨床應(yīng)用，但是溫CO2的相關(guān)系統(tǒng)研究卻嚴(yán)重不足。臨床研究報(bào)道不一，基礎(chǔ)研究則相當(dāng)缺乏，氣體溫度在腹腔內(nèi)的分布不明，腹腔鏡惡性腫瘤手術(shù)中溫CO2是否會(huì)增加腫瘤細(xì)胞播散等重要問(wèn)題都少有研究，除溫CO2缺乏研究以外，更高溫度的CO2，即熱CO2(41-43℃)在腹腔鏡惡性腫瘤手術(shù)中是否具有殺傷腫瘤細(xì)胞組織，阻斷腫瘤細(xì)胞播散，從而能夠防治腹膜種植轉(zhuǎn)移等值得探討?？偟膩?lái)說(shuō)，溫?zé)酑O2氣腹缺乏系統(tǒng)全面的研究和探討，而研究缺乏的最主要原因是缺乏良好的人體溫?zé)酑O2氣腹模擬實(shí)驗(yàn)裝置。
目前，該類系統(tǒng)完整的實(shí)驗(yàn)裝置尚缺乏。已報(bào)道的相關(guān)裝置主要是通過(guò)CO2加熱加濕恒溫裝置連接簡(jiǎn)易氣腹模擬設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中CO2的加熱加濕及恒溫目前主要通過(guò)以下三種方式實(shí)現(xiàn)①具有內(nèi)置加熱功能的氣腹機(jī)接上加濕裝置如Stryker氣腹機(jī)+Drger加濕器；②不具有內(nèi)置加熱功能的氣腹機(jī)接加熱加濕裝置如簡(jiǎn)易Stryker氣腹機(jī)+Insufflow熱濕管；③使用既能加熱又能加濕的氣腹機(jī)，如Smith&Nephew氣腹機(jī)；簡(jiǎn)易氣腹模擬設(shè)備則國(guó)外報(bào)道或模糊不清，或過(guò)于簡(jiǎn)單。這些實(shí)驗(yàn)裝置歸結(jié)起來(lái)存在如下問(wèn)題①加熱最高只能達(dá)到41℃，無(wú)法達(dá)到熱CO2研究所需的41℃以上的溫度；②溫?zé)酑O2氣體在一定空間內(nèi)的溫度分布常常是不均的，不同的部位有著不同的溫度，空間較大時(shí)，溫度差可以很大。而目前的實(shí)驗(yàn)裝置，不論那種加熱加濕方式，其測(cè)量的溫度濕度都是儀器的氣體出口溫度，且溫度濕度探頭為單探頭，不能自由移動(dòng)，不能置入氣腹模擬設(shè)備中測(cè)量氣腹中特定部位的實(shí)際溫度，因而雖然有恒溫調(diào)節(jié)裝置和調(diào)節(jié)能力，但是由于探頭固定而只能保證儀器氣體出口的氣體溫度濕度，不能保證氣腹內(nèi)特定部位的溫度和濕度；③氣腹模擬設(shè)備不足缺乏相應(yīng)的匹配良好的氣腹模擬設(shè)備，氣腹模擬裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單導(dǎo)致氣腹模擬失真，如人體腹壁溫度缺乏模擬、容積不符合人體實(shí)際氣腹的容量等，壓力流量等研究因素的控制不足，溫?zé)酑O2氣體的溫度分布不明等等。總起來(lái)說(shuō)，目前的實(shí)驗(yàn)裝置無(wú)法滿足系統(tǒng)全面的溫?zé)酑O2氣腹研究的需要，缺乏良好的模擬人體溫?zé)酑O2氣腹的實(shí)驗(yàn)裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供可將CO2氣體加熱加濕到指定溫度和濕度并保持恒定，輸入容量、壓力等與人體氣腹可比擬的氣腹箱，箱內(nèi)探頭可預(yù)先設(shè)定，能實(shí)現(xiàn)溫?zé)酑O2氣腹良好模擬并用于系統(tǒng)研究的一種模擬人體溫?zé)酑O2氣腹的實(shí)驗(yàn)裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種模擬人體溫?zé)酑O2氣腹的實(shí)驗(yàn)裝置，由醫(yī)用CO2鋼瓶出口與氣體減壓閥進(jìn)口相接；CO2流量計(jì)串接在熱濕CO2發(fā)生器的進(jìn)口與減壓閥的出口之間，熱濕CO2發(fā)生器的出口與氣腹箱進(jìn)口相連；并有恒溫恒濕檢測(cè)、控制裝置引出各自多個(gè)檢測(cè)端和控制端；其檢測(cè)端有氣腹箱內(nèi)的溫濕探頭、箱壁溫度探頭以及熱濕CO2發(fā)生器的霧化器部分的汽霧溫度探頭；控制端有熱濕CO2發(fā)生器的CO2加熱和霧化液加熱控制端、箱體加熱控制端以及超聲振子控制端相連接所組成；其特征是容量和人體腹腔可比擬的氣腹箱是一個(gè)由絕熱樹(shù)脂材料構(gòu)成的空芯六面體，箱壁外側(cè)由內(nèi)向外依次緊密覆蓋有鋁箔，繞有加熱電阻絲的石棉加熱帶，外層裹有軟性絕熱泡沫構(gòu)成的保溫套；有三個(gè)與氣腹箱相通的管子；一個(gè)為向上的進(jìn)氣通管，與熱濕CO2發(fā)生器的混合器部分(混合器)的出口相接，混合器的一個(gè)入口端與CO2加熱器的出口端相接，混合器的另一入口端與熱濕霧化器的出口端相接；另二個(gè)通管為各帶控制閥的出氣口通管，一個(gè)位于頂部向上，與進(jìn)氣口并列，另一個(gè)處在底部向下；CO2加熱器是一個(gè)圓柱體內(nèi)腔，中心有垂直腔底的固定電加熱柱，加熱片呈螺旋狀盤(pán)繞其上形成類似鉆頭狀結(jié)構(gòu)，外緊密包被不銹鋼套，形成螺旋加熱氣道，加熱柱加熱并傳熱至螺旋加熱片及包被鋼套，氣體通過(guò)螺旋氣道時(shí)三者共同對(duì)其加熱；霧化器是一個(gè)裝水的密閉容器，在水的上方有通外的管口，在箱體的中下部的水中，各有帶控制的加熱體和超聲振子；混合器是有一根粗管，在粗管壁上有一開(kāi)口，從開(kāi)口處順粗管延伸方向，平行插入一口徑漸小的漸細(xì)管，在粗管中心處折彎，與粗管壁平行，細(xì)管口處在粗管的管內(nèi)中心；與粗管壁垂直伸出的細(xì)管以及粗管外壁表面均覆裹絕熱層；伸出粗管壁的細(xì)管口與CO2加熱器出口相接，粗管入口接霧化器出口，粗管出口接氣腹箱入口。
實(shí)施本發(fā)明后的積極效果是提供了一種CO2的溫度、濕度、流量和壓力等可以控制的人體溫?zé)酑O2氣腹模擬實(shí)驗(yàn)裝置，可以在體外最大程度地模擬人體溫?zé)釟飧梗诿鞔_溫度場(chǎng)分布的基礎(chǔ)上完成溫?zé)酑O2氣腹的系統(tǒng)研究。此外，本實(shí)驗(yàn)裝置還可廣泛應(yīng)用于常溫CO2以及其他不同種類氣體的醫(yī)學(xué)研究，稍作變更也可供臨床手術(shù)應(yīng)用。
圖1，本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意2，模擬人體腹腔的氣腹箱結(jié)構(gòu)示意3，，熱濕CO2發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意4，，混合器原理示意圖具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明一種模擬人體溫?zé)酑O2氣腹的實(shí)驗(yàn)裝置，由醫(yī)用CO2鋼瓶5出口與氣體減壓閥4進(jìn)口相接；CO2流量計(jì)3串接在熱濕CO2發(fā)生器2的進(jìn)口20與減壓閥4的出口之間，熱濕CO2發(fā)生器2的出口與氣腹箱6進(jìn)口相連；并有恒溫恒濕檢測(cè)、控制裝置1引出各自多個(gè)檢測(cè)端和控制端；其檢測(cè)端有氣腹箱內(nèi)的溫濕探頭15、箱壁溫度探頭7以及熱濕CO2發(fā)生器2的霧化器部分的汽霧溫度探頭32；控制端有熱濕CO2發(fā)生器2的CO2加熱和霧化液加熱控制端、箱體加熱控制端以及超聲振子30控制端相連接所組成；其特征是容量和人體腹腔可比擬的氣腹箱6是一個(gè)由絕熱樹(shù)脂材料構(gòu)成的空芯六面體，箱壁外側(cè)由內(nèi)向外依次緊密覆蓋有鋁箔，繞有加熱電阻絲13的石棉加熱帶，外層裹有軟性絕熱泡沫構(gòu)成的保溫套；有三個(gè)與氣腹箱6相通的管子；一個(gè)為向上的進(jìn)氣通管10，與熱濕CO2發(fā)生器的混合器部分(混合器)26的出口相接，混合器26的一個(gè)入口端與CO2加熱器19的出口端相接，混合器的另一入口端與熱濕CO2發(fā)生器的霧化器28的出口端相接；另二個(gè)通管為各帶控制閥8、18的出氣口通管，一個(gè)位于頂部向上9，與進(jìn)氣口并列，另一個(gè)處在底部向下17；CO2加熱器19是一個(gè)圓柱體內(nèi)腔，中心有垂直腔底的固定電加熱柱24，加熱片22呈螺旋狀盤(pán)繞其上，形成類似鉆頭狀結(jié)構(gòu)，外緊密包被不銹鋼套23，形成螺旋加熱氣道，加熱柱加熱并傳熱至螺旋加熱片及包被鋼套，氣體通過(guò)螺旋氣道時(shí)三者共同對(duì)其加熱；霧化器28是一個(gè)裝水29的密閉容器，在水的上方有通外的管口，在箱體的中下部的水中，各有帶控制的加熱體31和超聲振子30；混合器26是有一根粗管35，在粗管壁上有一開(kāi)口，從開(kāi)口處順粗管延伸方向，平行插入一口徑漸小的漸細(xì)管，在粗管中心處折彎，與粗管壁平行，細(xì)管口34處在粗管的管內(nèi)中心；與粗管壁垂直伸出的細(xì)管以及粗管外壁表面均覆裹絕熱層33；伸出粗管壁的細(xì)管口與CO2加熱器出口相接，粗管入口接霧化器出口，粗管出口接氣腹箱入口。
其中11為氣腹箱保溫套；12為氣腹箱壁；14為帶探頭的壓力表；16醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)象載體；17下出氣口；21加熱器保溫套；27混合氣道；32汽霧溫度探頭。
現(xiàn)對(duì)混合器原理作一說(shuō)明當(dāng)CO2從口20進(jìn)入加熱器19后，熱CO2進(jìn)入混合器26的細(xì)管，通過(guò)口徑漸小的漸細(xì)管25，CO2氣高速由管25噴向粗管35的內(nèi)管，并把汽霧吸入混合氣道27，汽霧與CO2氣體均勻混合。
權(quán)利要求
1，一種模擬人體溫?zé)酑O2氣腹的實(shí)驗(yàn)裝置，由醫(yī)用CO2鋼瓶(5)出口與氣體減壓閥(4)進(jìn)口相接；CO2流量計(jì)(3)串接在熱濕CO2發(fā)生器(2)的進(jìn)口(20)與減壓閥(4)的出口之間，熱濕CO2發(fā)生器(2)的出口與氣腹箱(6)進(jìn)口相連；并有恒溫恒濕檢測(cè)、控制裝置(1)引出各自多個(gè)檢測(cè)端和控制端；其檢測(cè)端有氣腹箱內(nèi)的溫濕探頭(15)、箱壁溫度探頭(7)以及熱濕CO2發(fā)生器(2)的霧化器部分的汽霧溫度探頭(32)；控制端有熱濕CO2發(fā)生器(2)的CO2加熱和霧化液加熱控制端、箱體加熱控制端以及超聲振子(30)控制端相連接所組成；其特征是容量和人體腹腔可比擬的氣腹箱(6)是一個(gè)由絕熱樹(shù)脂材料構(gòu)成的空芯六面體，箱壁外側(cè)由內(nèi)向外依次緊密覆蓋有鋁箔，繞有加熱電阻絲(13)的石棉加熱帶，外層裹有軟性絕熱泡沫構(gòu)成的保溫套；有三個(gè)與氣腹箱(6)相通的管子；一個(gè)為向上的進(jìn)氣通管(10)，與熱濕CO2發(fā)生器的混合器(26)的出口相接；混合器(26)的一個(gè)入口端，與CO2加熱器(19)的出口端相接；混合器的另一入口端，與熱濕的霧化器(28)的出口端相接；另二個(gè)通管為各帶控制閥(8)、(18)的出氣口通管，一個(gè)位于頂部向上(9)，與進(jìn)氣口并列，另一個(gè)處在底部向下(17)；CO2加熱器(19)是一個(gè)圓柱體內(nèi)腔，中心有垂直腔底的固定電加熱柱(24)，加熱片(22)呈螺旋狀盤(pán)繞其上形成類似鉆頭狀結(jié)構(gòu)，外緊密包被不銹鋼套(23)，形成螺旋加熱氣道；霧化器(28)是一個(gè)裝水(29)的密閉容器，在水的上方有通外的管口，在箱體的中下部的水中，各有帶控制的加熱體(31)和超聲振子(30)；混合器(26)是有一根粗管(35)，在粗管壁上有一開(kāi)口，從開(kāi)口處順粗管延伸方向，平行插入一口徑漸小的漸細(xì)管，在粗管中心處折彎，與粗管壁平行，細(xì)管口(34)處在粗管的管內(nèi)中心；與粗管壁垂直伸出的細(xì)管以及粗管外壁表面均覆裹絕熱層(33)；伸出粗管壁的細(xì)管口與CO2加熱器出口相接，粗管入口接霧化器出口，粗管出口接氣腹箱入口。
全文摘要
一種模擬人體溫?zé)酑O
文檔編號(hào)G09B25/00GK1967626SQ20061011832
公開(kāi)日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2006年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月14日
發(fā)明者鄭民華, 彭遠(yuǎn)飛, 徐烈, 姜言正, 楊春光, 馮波 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院, 上海交通大學(xué)