[實用新型]鹽水浴生物軟組織拉伸試驗用夾具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620175985.2
• 申請日: 2006-12-27
• 公開（公告）號: CN200993623Y
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 歐陽云飛;楊柳;段小軍;戴剛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04;G01N33/48;G01N1/42
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 孫長龍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型用涉及一種工具，應(yīng)用于生物力學(xué)測試，具體來說是一種能夠在37℃的鹽水浴條件下冷凍夾持生物軟組織進(jìn)行生物力學(xué)測試的夾具。

背景技術(shù)

生物力學(xué)測試儀由安裝在力學(xué)測試機(jī)上的上夾具和下夾具組成，上下夾具用于將生物組織兩端夾持住。在生物力學(xué)試驗中經(jīng)常會碰到生物軟組織夾持固定的問題，普通的夾具與軟組織接觸后容易產(chǎn)生應(yīng)力集中而破壞組織，影響力學(xué)測試的準(zhǔn)確度。在獲取微小軟組織生物力學(xué)數(shù)據(jù)的實驗過程中，軟組織柔軟的粘彈特性給夾持固定帶來很大困難。傳統(tǒng)的夾持方法都是采用堅硬的金屬夾具對組織塊進(jìn)行鉗夾，對于硬度高的組織如骨還可行，但對于軟組織如肌肉、肌腱、韌帶、皮膚等等就很難。夾持的過程中樣品容易損傷和滑脫，即使能夠夾住，但會在軟組織塊與夾具接觸面上形成應(yīng)力集中，對材料造成損傷，影響測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。如何能夠牢固穩(wěn)定的抓住試件而又不破試件本身一直是生物力學(xué)試驗中的難題。

運用冷凍技術(shù)提高軟組織硬度使之與夾具牢固結(jié)合成一體是一種有效的方法。冷凍夾持技術(shù)在上個世紀(jì)中后期在工業(yè)領(lǐng)域有一定范圍的運用，但生物力學(xué)領(lǐng)域運用較少。上世紀(jì)90年代以來，歐美發(fā)達(dá)國家為此研制幾種冷凍夾持的裝置，采用的是電子冷凍技術(shù)，能夠迅速使被夾持軟組織冷凍，但只是用于軟組織的抓取，因作用力較小未應(yīng)用到生物力學(xué)測試中。近年美國的BOSE公司生產(chǎn)的一種冷凍夾具(Tissue?Grips-Thermal-Electrically?Cooled)可以夾持33mm×19mm(寬、厚)的大塊軟組織，最大夾持力可到2250牛頓。而國內(nèi)少數(shù)幾家有實力的單位只能依賴從發(fā)達(dá)國家進(jìn)口這種設(shè)備來完成實驗，價錢非常昂貴。另外，這種夾具只能用于常溫環(huán)境下夾持加載，不能用于模擬生理條件的37℃水浴環(huán)境中，因此不能在模擬生理條件下進(jìn)行生物軟組織力學(xué)測試。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種新型的鹽水浴生物軟組織拉伸試驗夾具，這種冷凍夾具能夠在模擬生理條件的37℃的鹽水浴環(huán)境下抓持住生物軟組織且不會對軟組織產(chǎn)生壓力，因而不會由于夾持而對軟組織造成破壞。

本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種鹽水浴生物軟組織拉伸試驗用夾具，包括安裝在力學(xué)測試機(jī)上的下夾頭和上夾頭，其特征在于：還包括一個恒溫水浴缸，下夾頭自所述的恒溫水浴缸底部伸入且與恒溫水浴缸底之間形成密封，所述的上夾頭自恒溫水浴缸上方伸入所述的恒溫水浴缸內(nèi)并與下夾頭相對；所述的上夾頭和下夾頭均包括一個金屬管，金屬管外套有夾套，金屬管與夾套之間構(gòu)成密封的腔室形成蒸發(fā)管用于通入制冷劑，夾套上連接有制冷劑入口管和制冷劑出口管與所述的腔室相通，所述的夾套被封裝在一個防水隔熱外套內(nèi)，所述的金屬管一端位于防水隔熱外套內(nèi)且在防水隔熱外套端部有通孔與金屬管該端的管口相對，且該端在金屬管與防水隔熱外套之間有密封圈，所述金屬管另一端以及制冷劑入口管和制冷劑出口管穿出于該隔熱外套之外，在所述的防水隔熱外套與所述的夾套之間填充有保溫材料或形成真空。

本實用新型的這種37℃的鹽水浴生物軟組織拉伸試驗用夾具，包括一個金屬管以及金屬管外的夾套形成的蒸發(fā)管，使用時將該蒸發(fā)管的制冷劑進(jìn)、出口管與制冷機(jī)組連接，使金屬管及夾套之間的空腔作為致冷機(jī)組的蒸發(fā)器，將軟組織拖入金屬管內(nèi)利用制冷劑在該蒸發(fā)器內(nèi)的蒸發(fā)帶走熱量，使軟組織及金屬管溫度降至零度以下，含水的軟組織會與金屬管凍結(jié)粘合在一起，達(dá)到實現(xiàn)抓持軟組織的目的，這種固定方式未對軟組織施加夾緊壓力，因此解凍后也能保證試件的完好無損，克服了現(xiàn)有技術(shù)造成軟組織應(yīng)力集中的不足。并且由于增加了防水隔熱外套并形成了保溫隔熱層，因此這種夾具還可以用于37℃水浴環(huán)境中，能夠在模擬生理條件下進(jìn)行實驗，是現(xiàn)有技術(shù)所不可比擬的。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種生物軟組織拉伸試驗用冷凍下夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的一種生物軟組織拉伸試驗用冷凍上夾頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是37℃的鹽水浴生物軟組織拉伸試驗用夾具的裝配示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型的鹽水浴生物軟組織拉伸試驗夾具作進(jìn)一步說明。